La natura dei film sottili è caratterizzata da uno spessore estremamente ridotto, che va da frazioni di nanometro a diversi micrometri, che influenza in modo significativo le loro proprietà fisiche, elettriche e ottiche rispetto ai materiali sfusi. I film sottili vengono creati attraverso un processo in cui il materiale viene depositato in un ambiente energetico all'interno di una camera a vuoto, permettendo alle particelle di fuoriuscire e formare uno strato solido su una superficie più fredda. Con questo metodo si ottengono spesso film direzionali piuttosto che conformi.
Proprietà fisiche:
I film sottili hanno una struttura fisica unica, dovuta all'ampio rapporto superficie/volume, che ne influenza la crescita e le proprietà. Il processo di deposizione avviene nel vuoto per facilitare la libera circolazione delle particelle, che tendono a seguire percorsi rettilinei, determinando la natura direzionale dei film.Proprietà elettriche:
Le proprietà elettriche dei film sottili sono influenzate dal tipo di materiale (metallo, semiconduttore o isolante) e dal substrato. Un fattore chiave che influisce sulla conducibilità elettrica è l'effetto dimensione, per cui i portatori di carica nei film sottili hanno un percorso libero medio più breve e incontrano un maggior numero di punti di dispersione, come i difetti strutturali e i confini dei grani. Ciò si traduce in una minore conducibilità elettrica rispetto ai materiali sfusi.
Proprietà ottiche:
I film sottili sono fondamentali nelle applicazioni ottiche, come i rivestimenti antiriflesso e i rivestimenti ottici, le cui prestazioni sono migliorate dall'uso di più strati con spessori e indici di rifrazione variabili. Questi strati possono formare un superlattice che sfrutta il confinamento quantistico, migliorando la loro funzionalità ottica.Applicazioni tecnologiche:
I film sottili sono parte integrante di varie tecnologie, tra cui i dispositivi microelettronici, i supporti di memorizzazione magnetica e i rivestimenti superficiali. Sono utilizzati in applicazioni come gli specchi domestici, dove un sottile rivestimento metallico sul vetro crea un'interfaccia riflettente, e in applicazioni avanzate come il fotovoltaico a film sottile, i dispositivi a semiconduttore e i rivestimenti ottici, dove ottimizzano il design e la funzionalità dei prodotti.
