非晶薄膜

非晶薄膜,是沉积在基板上的几纳米到几十微米厚的固体层。开发了所谓的结构区域模型，以描述薄膜的微结构和陶瓷作为同源温度 T _h的函数，该同源温度T _h是沉积温度与熔化温度的比率。根据这些模型，非晶相出现的必要（但不充分）条件是T _h必须小于0.3，即沉积温度必须低于熔化温度的30％。对于更高的值，沉积的原子种类的表面扩散将允许形成具有长程原子序的微晶。

关于非晶薄膜的应用，非晶金属层在Buckel和Hilsch发现非晶金属中的超导性中起着重要作用。非晶态金属（包括非晶态金属薄膜）的超导性现在被认为是由于声子介导的库珀配对，并且可以基于强耦合的Eliashberg超导性理论使结构紊乱的作用合理化。如今，由TiO _2、SiO _2、Ta ₂ O ₅制成的光学涂层等等，并且它们的组合在大多数情况下由这些化合物的无定形相组成。对作为气体分离膜层的非晶态薄膜进行了大量研究。技术上最重要的非晶薄膜很可能由在金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的导电通道上方用作隔离器的几纳米SiO ₂薄层表示。同样，氢化非晶硅，简称a-Si：H，对薄膜太阳能电池具有技术意义。如果是a-Si：H，则硅原子之间缺少的长程有序部分地由百分比范围内的氢的存在引起。

非晶相的出现被证明是研究薄膜生长特别感兴趣的现象。值得注意的是，通常使用多晶膜的生长方法，并在其之前添加初始非晶层，该非晶层的厚度仅为几纳米。研究最多的例子是薄的多晶硅薄膜，例如未取向的分子。在许多研究中观察到初始非晶层。楔形多晶体通过透射电子显微镜鉴定仅在非晶相超过一定厚度后才能从非晶相中生长出来，非晶相的精确值取决于沉积温度，背景压力和各种其他工艺参数。该现象已在奥斯特瓦尔德的阶段法则的框架中得到了解释，该法则预测了相的形成随着凝结时间的增加而趋于稳定。对这种现象的实验研究需要清晰定义基板表面及其污染物密度等的状态，然后在该状态下沉积薄膜。