I rivestimenti a film sottile sono costituiti da composti dielettrici, metallici e di ossido comunemente utilizzati nell’industria dei semiconduttori, in campo militare e nelle applicazioni dei dispositivi ottici. I processi di produzione in genere implicano la deposizione fisica da vapore, come la deposizione per sputtering o la deposizione chimica da vapore in cui vengono utilizzate reazioni chimiche e plasmi ad alta energia per depositare il film. I rivestimenti classificati come film sottili sono generalmente considerati con uno spessore massimo di un micron o 1,000 nanometri e possono essere ferromagnetici, ceramici o un certo livello di materiale conduttore o isolante.
I rivestimenti ottici sono una delle principali aree di produzione per i rivestimenti a film sottile e forniscono usi importanti come i filtri laser e la protezione degli occhi per la chirurgia laser in medicina. I rivestimenti antiriflesso sono ampiamente utilizzati negli obiettivi delle fotocamere, dei telescopi e dei lettori di dischi video digitali (DVD) per ridurre il normale riflesso della luce che diminuirebbe le prestazioni di tali apparecchiature. Alcuni rivestimenti a film sottile nel campo dell’ottica sono anche multistrato per interagire in modo diverso con varie lunghezze d’onda della luce e sono utilizzati nei monitor dei computer, negli occhiali con qualità riflettenti e antiriflesso e nelle telecamere. I rivestimenti ottici riflettenti sono a specchio e solitamente realizzati in alluminio, oro o argento, dove vengono utilizzati in fotocopiatrici, scanner di codici a barre e laser ad alta potenza industriali e militari.
I film sottili ceramici vengono utilizzati per rivestire gli utensili da taglio esposti a stress chimici e termici, negli usi medici per le loro qualità inerti e in molti altri settori. I substrati per batterie agli ioni di litio composti da rivestimenti in film sottile ceramico vengono utilizzati nell’industria elettronica a partire dal 2011 e sono stati perfezionati attraverso oltre un decennio di ricerche presso l’Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti. La base in ceramica per il circuito integrato è una piattaforma per batterie impiantate in grado di funzionare in un ampio intervallo di temperature, da -4° a 284° Fahrenheit (da -20° a 140° Celsius) ed essere di qualsiasi forma o dimensione, e questo dà la circuiti applicazioni più ampie rispetto a quelle del design convenzionale. La loro capacità di funzionare a una temperatura fino a 536° Fahrenheit (280° Celsius) se necessario, li rende utili per sensori, smart card e dispositivi medici impiantabili, come defibrillatori e stimolatori neurali.
Le celle solari sensibilizzate al colorante (DSSC) si basano anche sulla deposizione di film sottili di biossido di titanio, TiO2, sebbene abbiano solitamente uno spessore compreso tra 5 e 20 micron. La tecnologia prevede una combinazione di rivestimenti a film sottile di materiali ceramici, semiconduttori e ottici ed è progettata per durare 20 anni di esposizione alla luce solare. I progetti a stato solido per l’elettronica di queste celle solari offrono la promessa di renderle più convenienti e semplici da produrre rispetto alle celle solari standard a base di silicio.