Tekanan film tipis mengacu pada bermacam-macam ketidaksempurnaan struktural yang mengakibatkan degradasi atau kegagalan lapisan mikroskopis bahan optik atau konduktif. Sejumlah masalah dapat terjadi ketika film diproduksi atau diterapkan secara tidak benar pada suatu produk. Dengan lapisan kadang-kadang hanya beberapa atom tebal, interaksi yang tidak direncanakan antara bahan dapat memiliki efek nyata pada kinerja film. Mengingat banyak pengaruh ini, beberapa jenis utama tegangan film tipis dapat terjadi. Ini termasuk stres epitaxial, stres termal, dan stres pertumbuhan, serta proses deformasi lainnya.
Adopsi teknologi film tipis menantang pengembangan proses manufaktur dan pengendapan untuk mengakomodasi berbagai macam produk. Teknologi rumah tangga dan ilmiah bergantung pada film tipis untuk banyak aplikasi panjang gelombang cahaya, seperti pada komponen optik pada mesin fotokopi, pemindai, dan panel surya film tipis. Produk juga dapat memperoleh manfaat dari peningkatan bahan film tipis, seperti ketahanan gores atau benturan. Film tipis memanipulasi panjang gelombang dan sifat konduktansi dan memperluas kemampuan berbagai teknologi. Berbagai tantangan manufaktur dan deposisi menawarkan target yang bergerak untuk inovasi dan penyempurnaan.
Tekanan film tipis dihasilkan dari masalah deposisi, proses termal, dan teknologi laser, di antara penyebab lainnya. Umumnya, film tipis diproduksi menggunakan metode yang menghadirkan karakteristik, kekuatan, dan kekurangan yang unik. Film dapat retak atau kosong, dan terkadang terangkat dari media substratnya, sementara proses lain mungkin mengganggu karakteristik seperti ketahanan terhadap kelembaban atau oksidasi.
Stres film tipis epitaksi terjadi ketika kisi kristal dalam lapisan film sejajar sempurna dengan kisi-kisi di substrat, atau bahan pendukung. Stres ketidaksesuaian terjadi ketika film dan material menjadi kristal tunggal. Tegangan termal berasal dari perbedaan suhu di bawah pengaruh ekspansi panas. Jenis stres ini sering terjadi pada peralatan yang mengalami perubahan suhu atau ekstrem.
Stres film tipis pertumbuhan, atau dikenal sebagai stres intrinsik, berubah bentuk melalui inkonsistensi selama proses pengendapan. Stres biasanya muncul ketika ketebalan film telah berlapis tidak merata. Berbagai keadaan dapat terjadi melalui perbedaan kompresi, ketegangan, atau relaksasi dalam koalesensi kristal.
Jenis lain dari tegangan film tipis dikenal sebagai tegangan permukaan. Itu terjadi sebagai satuan gaya per satuan panjang selama pengendapan. Tipe ini berlawanan dengan energi permukaan, yaitu keseimbangan suhu atau reaksi kimia pada satu satuan luas permukaan. Batas butir dapat menghasilkan stres, karena kristal menunjukkan fleksibilitas terbatas dalam interaksinya.
Sebagai akibat dari tekanan film tipis, efek secara umum dapat mengubah kinerja film tipis, mengubah bentuknya secara tidak konsisten di atas luas permukaannya. Sangat penting untuk memahami dan menciptakan variasi tegangan yang diinginkan dalam suhu atau sifat material yang diberikan pada film tipis. Faktor-faktor tersebut bekerja sama dengan proses kontrol lainnya, seperti suhu dan aliran gas, untuk menciptakan akurasi target dalam produksi film tipis. Menyeimbangkan proses ini dapat meminimalkan interferensi destruktif dan mengoptimalkan kinerja teknologi mikroskopis ini.