Los recubrimientos de película delgada están hechos de compuestos dieléctricos, metálicos y de óxido que se usan comúnmente en la industria de semiconductores, en el ejército y en aplicaciones de dispositivos ópticos. Los procesos de fabricación generalmente implican la deposición física de vapor, como la deposición por pulverización catódica o la deposición química de vapor donde se utilizan reacciones químicas y plasmas de alta energía para depositar la película. Los recubrimientos clasificados como películas delgadas generalmente se considera que tienen un espesor máximo de una micra, o 1,000 nanómetros, y pueden ser ferromagnéticos, cerámicos o algún nivel de material conductor o aislante.
Los recubrimientos ópticos son una de las principales áreas de producción de recubrimientos de película delgada y proporcionan usos importantes, como filtros láser y protección ocular para cirugía láser en medicina. Los recubrimientos antirreflejos se emplean ampliamente en lentes que se encuentran en cámaras, telescopios y reproductores de discos de video digital (DVD) para reducir el reflejo normal de la luz que disminuiría el rendimiento de dicho equipo. Algunos recubrimientos de película delgada en el campo de la óptica también tienen varias capas para interactuar de manera diferente con varias longitudes de onda de luz y se utilizan en monitores de computadora, anteojos con cualidades reflectantes y antirreflectantes y cámaras de televisión. Los recubrimientos ópticos reflectantes son similares a espejos y generalmente están hechos de aluminio, oro o plata, donde se utilizan en fotocopiadoras, lectores de códigos de barras y láseres industriales y militares de alta potencia.
Las películas delgadas de cerámica se utilizan para revestir herramientas de corte expuestas a estrés químico y térmico, en usos médicos por sus cualidades inertes y en muchas otras áreas. Los sustratos para baterías de iones de litio que se componen de recubrimientos cerámicos de película delgada se están utilizando en la industria electrónica a partir de 2011 y se han perfeccionado a través de más de una década de investigación en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en los EE. UU. La base de cerámica para el circuito integrado es una plataforma para baterías implantadas que puede operar en un amplio rango de temperatura, de -4 ° a 284 ° Fahrenheit (-20 ° a 140 ° Celsius) y tener cualquier forma o tamaño, y esto le da circuitos de aplicaciones más amplias que las de diseño convencional. Su capacidad para funcionar a una temperatura de hasta 536 ° Fahrenheit (280 ° Celsius) si es necesario, los hace útiles para sensores, tarjetas inteligentes y dispositivos médicos implantables, como desfibriladores y estimuladores neuronales.
Las células solares sensibilizadas por colorante (DSSC) también se basan en la deposición de una película delgada de dióxido de titanio, TiO2, aunque generalmente tienen un espesor de 5 a 20 micrones. La tecnología involucra una combinación de capas delgadas de cerámica, semiconductores y materiales ópticos, y está diseñada para durar 20 años de exposición a la luz solar. Los diseños de estado sólido para la electrónica de estas células solares ofrecen la promesa de hacerlas más rentables y fáciles de producir que las células solares estándar basadas en silicio.