Una maravilla en el campo de los materiales funcionales.
Como undiamanteSu aplicación implica una amplia gama de tecnologías y es muy compleja. Requiere investigación cooperativa en diversos campos para su realización en un período relativamente corto. En el futuro, es necesario desarrollar y mejorar continuamente la tecnología de crecimiento de diamantes por CVD y explorar su aplicación.Diamante CVDPelícula en acústica, óptica y electricidad. Se convertirá en un nuevo material para el desarrollo de alta tecnología en el siglo XXI. La CVD se puede aplicar tanto a materiales de ingeniería como a materiales funcionales. A continuación se presenta solo una introducción a sus aplicaciones funcionales.
¿Qué es un material funcional? Los materiales funcionales se refieren a diversos materiales con funciones físicas y químicas, como la luz, la electricidad, el magnetismo, el sonido y el calor, utilizados en la industria y la tecnología. Estos incluyen materiales eléctricos, magnéticos, ópticos, superconductores, biomédicos, membranas funcionales, etc.
¿Qué es una membrana funcional? ¿Cuáles son sus características? Una membrana funcional se refiere a un material de película delgada con propiedades físicas como luz, magnetismo, filtración eléctrica y adsorción, y propiedades químicas como catálisis y reacción.
Características de los materiales de película delgada: Los materiales de película delgada son típicamente bidimensionales, es decir, grandes en dos escalas y pequeños en la tercera. En comparación con los materiales tridimensionales a granel comúnmente utilizados, presentan numerosas características de rendimiento y estructura. La principal ventaja es que algunas propiedades de las películas funcionales se pueden lograr mediante métodos especiales de preparación de películas delgadas durante su preparación. Por ello, los materiales funcionales de película delgada se han convertido en un tema de gran interés e investigación.
Como unmaterial bidimensionalLa característica más importante de los materiales de película delgada es su tamaño, que permite miniaturizar e integrar diversos componentes. Muchos de sus usos se basan en este punto, siendo el más común su uso en circuitos integrados y para aumentar la densidad de almacenamiento de los componentes informáticos.
Debido a su pequeño tamaño, la proporción relativa entre la superficie y la interfaz en el material de película delgada es relativamente grande, y las propiedades que exhibe la superficie son extremadamente prominentes. Existen una serie de efectos físicos relacionados con la interfaz superficial:
(1) Transmisión selectiva y reflexión causada por el efecto de interferencia de la luz;
(2) La dispersión inelástica causada por la colisión entre los electrones y la superficie provoca cambios en la conductividad, el coeficiente de Hall, el efecto del campo magnético actual, etc.;
(3) Debido a que el espesor de la película es mucho menor que el camino libre medio de los electrones y está cerca de la longitud de onda de Drobyi de los electrones, los electrones que se mueven de un lado a otro entre las dos superficies de la película interferirán y la energía relacionada con el movimiento vertical de la superficie tomará valores discretos, lo que afectará el transporte de electrones;
(4) En la superficie, los átomos se interrumpen periódicamente y el nivel de energía superficial y el número de estados superficiales generados son del mismo orden de magnitud que el número de átomos superficiales, lo que tendrá un gran impacto en materiales con pocos portadores como los semiconductores;
(5) El número de átomos vecinos de los átomos magnéticos de la superficie disminuye, lo que provoca que el momento magnético de los átomos de la superficie aumente;
(6) Anisotropía de materiales de película delgada, etc.
Dado que el rendimiento de los materiales de película delgada se ve afectado por el proceso de preparación, la mayoría se encuentra en un estado de desequilibrio durante dicho proceso. Por lo tanto, su composición y estructura pueden modificarse en un amplio rango sin verse limitadas por el estado de equilibrio. De esta manera, se pueden preparar muchos materiales que son difíciles de obtener con materiales a granel y obtener nuevas propiedades. Esta es una característica importante de los materiales de película delgada y una razón importante por la que atraen la atención del público. Tanto con métodos químicos como físicos, se puede obtener la película delgada diseñada.