Ohutkalvon jännitys viittaa erilaisiin rakenteellisiin epätäydellisyyksiin, jotka johtavat optisten tai johtavien materiaalien mikroskooppisten kerrosten hajoamiseen tai rikkoutumiseen. Monenlaisia ongelmia voi ilmetä, kun kalvo valmistetaan tai laitetaan väärin tuotteeseen. Jos kerrosten paksuus on joskus vain muutamia atomeja, materiaalien välisillä suunnittelemattomilla vuorovaikutuksilla voi olla voimakas vaikutus elokuvan suorituskykyyn. Nämä monet vaikutukset huomioon ottaen voi esiintyä useita ohuen kalvon jännitystyyppejä. Näitä ovat epitaksiaalinen jännitys, lämpöjännitys ja kasvustressi sekä muut muodonmuutosprosessit.
Ohutkalvoteknologian käyttöönotto haastaa valmistus- ja kerrostusprosessien kehittämisen laajaan tuotevalikoimaan. Kotitalous- ja tieteelliset tekniikat tukeutuvat ohutkalvoon monissa valon aallonpituussovelluksissa, kuten kopiokoneiden, skannerien ja ohutkalvopaneelien optisissa komponenteissa. Tuotteet voivat hyötyä myös ohutkalvomateriaalin parannuksista, kuten naarmuuntumisesta tai iskunkestävyydestä. Ohut kalvo manipuloi aallonpituus- ja johtavuusominaisuuksia ja laajentaa lukuisten tekniikoiden ominaisuuksia. Sen monipuoliset valmistus- ja laskeutumishaasteet tarjoavat liikkuvan kohteen innovaatioille ja hienostuneisuudelle.
Ohutkalvon jännitys johtuu saostumisongelmista, lämpöprosesseista ja lasertekniikoista muun muassa. Yleensä ohutkalvo valmistetaan menetelmillä, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia, vahvuuksia ja puutteita. Kalvo voi halkeilla tai tyhjentyä ja joskus nousta alustaltaan, kun taas muut prosessit saattavat häiritä ominaisuuksia, kuten kosteudenkestävyyttä tai hapettumista.
Epitaksiaalinen ohutkalvojännitys syntyy, kun kalvon kidehilat ovat täydellisesti alustan tai tukimateriaalin vastustajia. Vääränlainen stressi syntyy, kun kalvosta ja materiaalista tulee yksi kide. Lämpöjännitys syntyy lämpöerojen vaikutuksesta lämpölaajenemisen vaikutuksesta. Tämäntyyppistä jännitystä esiintyy usein laitteissa, jotka altistuvat lämpötilan muutoksille tai äärimmäisyyksille.
Kasvun ohutkalvon jännitys, joka tunnetaan myös nimellä luontainen stressi, epämuodostuu epäjohdonmukaisuuksien vuoksi kerrostumisprosessin aikana. Stressi syntyy tyypillisesti, kun kalvon paksuus on kerrostettu epätasaisesti. Eri tiloja voi esiintyä puristus-, jännitys- tai rentoutumiserojen kautta kiteiden sulautumisessa.
Toinen ohutkalvojännitys tunnetaan pintajännityksenä. Se esiintyy voiman yksikönä pituusyksikköä kohti laskeutumisen aikana. Tämä tyyppi on ristiriidassa pintaenergian kanssa, joka on lämpötilan tai kemiallisen reaktion tasapaino pinta -alan yksiköllä. Viljan rajat voivat aiheuttaa stressiä, koska kiteiden vuorovaikutus on joustavaa.
Ohutkalvon jännityksen seurauksena vaikutukset yleensä voivat muuttaa ohutkalvon suorituskykyä ja muuttaa sen epäjohdonmukaisesti sen pinta -alan yli. On tärkeää ymmärtää ja luoda halutut jännitysvaihtelut ohutkalvon lämpötila- tai materiaaliominaisuuksiin. Tällaiset tekijät toimivat yhdessä muiden ohjausprosessien kanssa, kuten lämpötilat ja kaasuvirrat, luodakseen tarkkuutta ohutkalvon tuotannossa. Näiden prosessien tasapainottaminen voi minimoida tuhoisat häiriöt ja optimoida tämän mikroskooppisen tekniikan suorituskyvyn.