Un dispositivo a film sottile è qualsiasi tipo di componente basato su strati di materia estremamente sottili, solitamente di silicio semiconduttore, dello spessore di nanometri o miliardesimi di metro, e talvolta posti uno sopra l’altro per formare un complesso dispositivo o circuito a film sottile. Ciò può coinvolgere qualsiasi cosa, da array di transistor utilizzati per realizzare microprocessori per computer, a sistemi microelettromeccanici (MEMS), che sono minuscoli sensori utilizzati per rilevare qualsiasi cosa, dal radon e fumo nei rilevatori antincendio domestici al movimento meccanico, variazioni di temperatura, missili guidati. Altre applicazioni per un dispositivo a film sottile includono rivestimenti, come il processo di argentatura per specchi, strati ottici per conferire qualità uniche alle lenti e pellicole magnetiche basate su composti di ferro come nuova forma di memoria del computer. Anche le batterie avanzate, i farmaci e le applicazioni delle celle solari, come le tegole del tetto che generano la propria energia elettrica, si basano su un dispositivo a film sottile di una forma o dell’altra.
Esistono vari metodi chimici, fisici ed elettrici per generare film sottili, alcuni dei quali sono in grado di depositare strati di film fino al livello finito dei singoli atomi. Le prime forme di successo commerciale per la deposizione di film sottili riguardavano i composti semiconduttori di silicio. Il silicio puro, come isolante completo, viene drogato o impiantato con singoli ioni di fosforo o boro alla velocità di un atomo di fosforo o boro per ogni miliardo di atomi di silicio, per conferire al film sottile proprietà elettriche semiconduttive. Nuovi metodi di deposizione di film sottili ora comportano la creazione di strati estremamente fini di composti polimerici, che hanno applicazioni per celle solari flessibili e diodi organici a emissione di luce (OLED) utilizzati per creare pannelli di visualizzazione per televisori, monitor di computer e cartelloni elettrici.
Il processo di deposizione di film sottile è una scienza molto esigente e precisa, in parte dovuta al materiale delicato più comunemente usato per produrre componenti di dispositivi a film sottile, silicio di grado semiconduttore (SGS). Decenni di ricerca e sviluppo in questo campo hanno permesso di adattare la tecnologia dei film sottili alle nuove arene della scienza dei materiali. L’utilizzo delle conoscenze sulla produzione della deposizione di film sottile e dei progressi nella ricerca sulle nanotecnologie ha portato a una gamma sempre più ampia di applicazioni per dispositivi a film sottile.
I micropunti vengono generati e posizionati sui contenitori dei farmaci per impedire l’importazione di prodotti farmaceutici contraffatti e i film sottili sono ora incorporati negli sforzi anticontraffazione con denaro. Gli impianti medici, come gli stent, sono un dispositivo a film sottile per migliorare il flusso sanguigno nelle arterie, rivestiti con strati microscopici di potenti farmaci per il rilascio lento nel flusso sanguigno. Dagli usi nei test tossicologici alla somministrazione di potenti farmaci antitumorali in quantità estremamente piccole che altrimenti sarebbero mortali, alla tessitura di film sottili d’oro e d’argento in tessuti di lusso, il concetto di dispositivo a film sottile viene applicato in una gamma proliferante di campi e industrie che spesso passano inosservate al pubblico a causa delle loro dimensioni estremamente ridotte e delle loro funzioni nascoste.