செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் துறையில் ஒரு அதிசயம்
ஒருவைரம்இதன் பயன்பாடு, பரந்த அளவிலான தொழில்நுட்பங்களை உள்ளடக்கியது மற்றும் மிகவும் கடினமானது. ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய காலத்தில் இதைச் செயல்படுத்த, பல்வேறு துறைகளில் கூட்டு ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது. எதிர்காலத்தில், CVD வைர வளர்ச்சித் தொழில்நுட்பத்தை தொடர்ச்சியாக உருவாக்கி மேம்படுத்துவதும், அதன் பயன்பாட்டை ஆராய்வதும் அவசியமாகும்.சிவிடி வைரம்ஒலியியல், ஒளியியல் மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவற்றில் சிவிடி படலம். இது 21 ஆம் நூற்றாண்டில் உயர் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிக்கான ஒரு புதிய பொருளாக மாறும். சிவிடி-யின் பயன்பாட்டைப் பொறியியல் பொருட்கள் மற்றும் செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் ஆகிய இரண்டிற்கும் பயன்படுத்தலாம். பின்வருபவை அதன் செயல்பாட்டுப் பயன்பாடுகளுக்கான ஒரு அறிமுகம் மட்டுமே.
செயல்பாட்டுப் பொருள் என்றால் என்ன? செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் என்பவை, தொழில் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஒளி, மின்சாரம், காந்தம், ஒலி மற்றும் வெப்பம் போன்ற இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் செயல்பாடுகளைக் கொண்ட பல்வேறு பொருட்களைக் குறிக்கின்றன. இவற்றில் மின் செயல்பாட்டுப் பொருட்கள், காந்த செயல்பாட்டுப் பொருட்கள், ஒளி செயல்பாட்டுப் பொருட்கள், மீக்கடத்தும் பொருட்கள், உயிர்மருத்துவப் பொருட்கள், செயல்பாட்டு சவ்வுகள் போன்றவை அடங்கும்.
செயல்பாட்டு சவ்வு என்றால் என்ன? அதன் பண்புகள் யாவை? செயல்பாட்டு சவ்வு என்பது ஒளி, காந்தத்தன்மை, மின் வடிகட்டுதல், உறிஞ்சுதல் போன்ற இயற்பியல் பண்புகளையும், வினையூக்கம் மற்றும் வினை போன்ற வேதியியல் பண்புகளையும் கொண்ட ஒரு மெல்லிய படலப் பொருளைக் குறிக்கிறது.
மெல்லிய படலப் பொருட்களின் பண்புகள்: மெல்லிய படலப் பொருட்கள் என்பவை வழக்கமான இரு பரிமாணப் பொருட்களாகும், அதாவது, அவை இரண்டு அளவுகளில் பெரியதாகவும் மூன்றாவது அளவில் சிறியதாகவும் இருக்கும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முப்பரிமாண மொத்தப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, செயல்திறன் மற்றும் கட்டமைப்பில் இது பல சிறப்பியல்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் மிகப்பெரிய அம்சம் என்னவென்றால், தயாரிப்பின் போது சிறப்பு மெல்லிய படலத் தயாரிப்பு முறைகள் மூலம் செயல்பாட்டுப் படலங்களின் சில பண்புகளை அடைய முடியும். இதனால்தான் மெல்லிய படல செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் அதிக கவனம் மற்றும் ஆராய்ச்சிக்குரிய ஒரு முக்கிய தலைப்பாக மாறியுள்ளன.
ஒருஇரு பரிமாண பொருள்மெல்லிய படலப் பொருட்களின் மிக முக்கியமான அம்சம், அளவு அம்சம் எனப்படும் ஒன்றாகும். இதனைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு கூறுகளைச் சிறியதாக்கவும் ஒருங்கிணைக்கவும் முடியும். மெல்லிய படலப் பொருட்களின் பல பயன்பாடுகள் இந்த அம்சத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. அவற்றுள் மிகவும் பொதுவானவை, ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்றுகளிலும், கணினி சேமிப்பகக் கூறுகளின் சேமிப்பு அடர்த்தியை அதிகரிப்பதிலும் பயன்படுத்தப்படுவதாகும்.
சிறிய அளவு காரணமாக, மெல்லிய படலப் பொருளில் மேற்பரப்பு மற்றும் இடைமுகத்தின் சார்பு விகிதம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது, மேலும் மேற்பரப்பால் வெளிப்படுத்தப்படும் பண்புகள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கவை. மேற்பரப்பு இடைமுகம் தொடர்பான தொடர்ச்சியான இயற்பியல் விளைவுகள் உள்ளன:
(1) ஒளி குறுக்கீட்டு விளைவால் ஏற்படும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கடத்தல் மற்றும் பிரதிபலிப்பு;
(2) எலக்ட்ரான்களுக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையிலான மோதலால் ஏற்படும் மீளாச் சிதறல், கடத்துத்திறன், ஹால் குணகம், மின்னோட்ட காந்தப்புல விளைவு போன்றவற்றில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது;
(3) படலத்தின் தடிமன் எலக்ட்ரான்களின் சராசரி தடையற்ற பாதையை விட மிகச் சிறியதாகவும், எலக்ட்ரான்களின் ட்ரோபி அலைநீளத்திற்கு நெருக்கமாகவும் இருப்பதால், படலத்தின் இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் முன்னும் பின்னுமாக நகரும் எலக்ட்ரான்கள் குறுக்கிடும், மேலும் மேற்பரப்பின் செங்குத்து இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றல் தனித்தனி மதிப்புகளை எடுக்கும், இது எலக்ட்ரான் போக்குவரத்தைப் பாதிக்கும்;
(4) மேற்பரப்பில், அணுக்கள் சீரான இடைவெளியில் குறுக்கிடப்படுகின்றன, மேலும் மேற்பரப்பு ஆற்றல் நிலை மற்றும் உருவாக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு நிலைகளின் எண்ணிக்கை ஆகியவை மேற்பரப்பு அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் அதே வரிசையில் உள்ளன, இது குறைக்கடத்திகள் போன்ற குறைவான கேரியர்களைக் கொண்ட பொருட்களில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்;
(5) மேற்பரப்பு காந்த அணுக்களின் அண்டை அணுக்களின் எண்ணிக்கை குறைவதால், மேற்பரப்பு அணுக்களின் காந்தத் திருப்புத்திறன் அதிகரிக்கிறது;
(6) மெல்லிய படலப் பொருட்களின் திசைமாறாத்தன்மை, முதலியன.
மெல்லிய படலப் பொருட்களின் செயல்திறன் தயாரிப்பு செயல்முறையால் பாதிக்கப்படுவதால், அவற்றில் பெரும்பாலானவை தயாரிப்பு செயல்முறையின் போது ஒரு சமநிலையற்ற நிலையில் உள்ளன. எனவே, மெல்லிய படலப் பொருட்களின் கலவை மற்றும் அமைப்பை சமநிலை நிலையின் கட்டுப்பாடுகளுக்கு உட்படாமல் ஒரு பரந்த வரம்பில் மாற்ற முடியும். இதன் காரணமாக, மொத்தப் பொருட்களைக் கொண்டு அடைவது கடினமான பல பொருட்களை மக்கள் தயாரிக்கவும், புதிய பண்புகளைப் பெறவும் முடிகிறது. இது மெல்லிய படலப் பொருட்களின் ஒரு முக்கிய அம்சமாகும், மேலும் மெல்லிய படலப் பொருட்கள் மக்களின் கவனத்தை ஈர்ப்பதற்கான ஒரு முக்கிய காரணமும் இதுவே. வேதியியல் அல்லது இயற்பியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தினாலும், வடிவமைக்கப்பட்ட மெல்லிய படலத்தைப் பெற முடியும்.