Tunnfilmsbeläggningar är gjorda av dielektriska, metalliska och oxidföreningar som vanligtvis används i halvledarindustrin, inom militären och i applikationer för optiska enheter. Tillverkningsprocesser involverar typiskt fysisk ångavsättning, såsom sputteravsättning, eller kemisk ångavsättning där kemiska reaktioner och högenergiplasma används för att avsätta filmen. Beläggningar som klassificeras som tunna filmer anses i allmänhet vara högst en mikron i tjocklek, eller 1,000 XNUMX nanometer, och kan vara ferromagnetiska, keramiska eller någon nivå av ledande eller isolerande material.
Optiska beläggningar är ett av de huvudsakliga produktionsområdena för tunnfilmsbeläggningar, och ger viktiga användningsområden som för laserfilter och ögonskydd för laserkirurgi inom medicin. Antireflekterande beläggningar används ofta i linser som finns i kameror, teleskop och DVD-spelare (digital-video disc) för att minska normal ljusreflektion som skulle försämra prestandan hos sådan utrustning. Vissa tunnfilmsbeläggningar inom optikområdet är också flerskiktade för att interagera på olika sätt med olika våglängder av ljus, och används i datorskärmar, glasögon med både reflekterande och anti-reflekterande egenskaper och tv-kameror. Reflekterande optiska beläggningar är spegellika och vanligtvis tillverkade av aluminium, guld eller silver, där de används i kopieringsmaskiner, streckkodsläsare och industriella och militära högeffektlasrar.
Keramiska tunna filmer används för att belägga skärverktyg som utsätts för kemisk och värmepåfrestning, i medicinsk användning för sina inerta egenskaper och inom många andra områden. Substrat för litiumjonbatterier som är sammansatta av keramiska tunnfilmsbeläggningar används i elektronikindustrin från och med 2011 och har fulländats genom över ett decenniums forskning vid Oak Ridge National Laboratory i USA. Den keramiska basen för den integrerade kretsen är en plattform för implanterade batterier som kan fungera över ett brett temperaturområde, från -4° till 284° Fahrenheit (-20° till 140° Celsius) och ha vilken form eller storlek som helst, och detta ger kretsar bredare tillämpningar än de av konventionell design. Deras förmåga att fungera vid en temperatur på upp till 536° Fahrenheit (280° Celsius) om det behövs, gör dem användbara för sensorer, smarta kort och implanterbara medicinska apparater, såsom defibrillatorer och neurala stimulatorer.
Färgsensibiliserade solceller (DSSC) är också beroende av tunnfilmsavsättning av titandioxid, TiO2, även om de vanligtvis är 5 till 20 mikron i tjocklek. Tekniken involverar en kombination av tunnfilmsbeläggningar av keramiska, halvledar- och optiska material, och är designad för att hålla i 20 års exponering för solljus. Solid-state design för elektroniken i dessa solceller erbjuder löftet att göra dem mer kostnadseffektiva och enkla att producera än vanliga kiselbaserade solceller.