Eine Dünnfilmvorrichtung ist jede Art von Komponente, die auf extrem dünnen Materieschichten basiert, normalerweise aus halbleitendem Silizium, mit einer Dicke von Nanometern oder milliardstel Metern, und manchmal übereinander angeordnet, um eine komplexe Dünnfilmvorrichtung oder Schaltung zu bilden. Dies kann alles umfassen, von Transistorarrays, die zur Herstellung von Mikroprozessoren für Computer verwendet werden, bis hin zu mikroelektromechanischen Systemen (MEMS), bei denen es sich um winzige Sensoren handelt, mit denen alles von Radon und Rauch in Hausbrandmeldern bis hin zu mechanischen Bewegungen, Temperaturschwankungen und Höhenmetern erfasst wird Lenkraketen. Andere Anwendungen für ein Dünnschichtgerät umfassen Beschichtungen, wie das Versilbern von Spiegeln, optische Schichten, um Linsen einzigartige Eigenschaften zu verleihen, und magnetische Filme auf der Basis von Eisenverbindungen als eine neue Form von Computerspeichern. Moderne Batterien, pharmazeutische Medikamente und Solarzellenanwendungen wie Dachziegel, die ihren eigenen Strom erzeugen, basieren ebenfalls auf einem Dünnschichtgerät in der einen oder anderen Form.
Zur Erzeugung von Dünnfilmen gibt es verschiedene chemische, physikalische und elektrisch basierte Verfahren, von denen einige in der Lage sind, Filmschichten bis hinab zur endlichen Ebene einzelner Atome abzuscheiden. Die frühesten Formen des kommerziellen Erfolgs bei der Dünnfilmabscheidung betrafen Silizium-Halbleiterverbindungen. Reines Silizium als vollständiger Isolator wird mit einzelnen Phosphor- oder Borionen mit einer Rate von einem Phosphor- oder Boratom pro eine Milliarde Siliziumatome dotiert oder implantiert, um dem Dünnfilm halbleitende elektrische Eigenschaften zu verleihen. Neue Methoden der Dünnfilmabscheidung beinhalten nun die Herstellung extrem feiner Schichten aus Polymerverbindungen, die Anwendungen für flexible Solarzellen und organische Leuchtdioden (OLED) haben, die zur Herstellung von Anzeigetafeln für Fernseher, Computermonitore und elektrische Werbetafeln verwendet werden.
Der Prozess der Dünnschichtabscheidung ist eine sehr genaue und präzise Wissenschaft, was teilweise auf das empfindliche Material zurückzuführen ist, das am häufigsten zur Herstellung von Dünnschichtkomponenten verwendet wird, Silizium in Halbleiterqualität (SGS). Jahrzehntelange Forschung und Entwicklung in diesem Bereich hat es ermöglicht, die Dünnschichttechnologie an neue Bereiche der Materialwissenschaften anzupassen. Die Nutzung von Kenntnissen in der Herstellung von Dünnschichtabscheidungen in Verbindung mit Fortschritten in der Nanotechnologieforschung hat zu einem immer breiteren Anwendungsspektrum von Dünnschichtvorrichtungen geführt.
Mikropunkte werden erzeugt und auf Medikamentenbehältern platziert, um den Import von gefälschten Arzneimitteln zu verhindern, und dünne Filme werden jetzt in Anti-Fälschungsbemühungen mit Geld integriert. Medizinische Implantate, wie Stents, sind Dünnfilmvorrichtungen zur Verbesserung des Blutflusses in Arterien, die mit mikroskopischen Schichten leistungsstarker Medikamente zur langsamen Freisetzung in den Blutkreislauf beschichtet sind. Von der Verwendung in toxikologischen Tests über die Abgabe starker Krebsmedikamente in extrem kleinen Mengen, die sonst tödlich wären, bis hin zum Weben von Gold- und Silberdünnschichten zu Luxusstoffen wird das Konzept der Dünnschichtgeräte in einer breiten Palette von Bereichen angewendet und Branchen, die aufgrund ihrer extrem geringen Größe und versteckten Funktionen von der Öffentlichkeit oft unbemerkt bleiben.