Plonos plėvelės įtempimas reiškia daugybę struktūrinių trūkumų, dėl kurių suyra arba sugenda mikroskopiniai optinės arba laidžios medžiagos sluoksniai. Kai plėvelė netinkamai pagaminama arba ant gaminio užtepama, gali kilti daugybė problemų. Kai sluoksniai kartais būna vos kelių atomų storio, neplanuota medžiagų sąveika gali turėti ryškų poveikį plėvelės veikimui. Atsižvelgiant į šią daugybę įtakų, gali atsirasti kelių pagrindinių plonos plėvelės įtempių tipų. Tai apima epitaksinį įtempį, terminį įtempį ir augimo įtampą, taip pat kitus deformacijos procesus.
Plonos plėvelės technologijos pritaikymas kelia iššūkį gamybos ir nusodinimo procesų plėtrai, kad būtų galima pritaikyti platų produktų asortimentą. Buitinės ir mokslinės technologijos priklauso nuo plonos plėvelės, skirtos daugeliui šviesos bangos ilgių, pavyzdžiui, kopijuoklių, skaitytuvų ir plonasluoksnių saulės baterijų optiniuose komponentuose. Produktai taip pat gali turėti naudos iš plonos plėvelės medžiagų patobulinimų, pvz., atsparumo įbrėžimams ar smūgiams. Plona plėvelė manipuliuoja bangos ilgio ir laidumo savybėmis bei išplečia daugelio technologijų galimybes. Įvairūs gamybos ir nusodinimo iššūkiai yra judantis naujovių ir tobulinimo tikslas.
Plonos plėvelės įtempimas atsiranda dėl nusodinimo problemų, terminių procesų ir lazerinių technologijų, be kitų priežasčių. Paprastai plona plėvelė gaminama naudojant metodus, kurie pasižymi unikaliomis savybėmis, stiprybėmis ir trūkumais. Plėvelė gali įtrūkti arba ištuštėti, o kartais pakilti nuo substrato terpės, o kiti procesai gali sutrikdyti tokias savybes kaip atsparumas drėgmei ar oksidacijai.
Epitaksinis plonos plėvelės įtempis atsiranda, kai plėvelėje esančios kristalinės gardelės puikiai susilygina su substrate arba atraminėje medžiagoje. Netinkamas įtempis atsiranda, kai plėvelė ir medžiaga tampa vienu kristalu. Šiluminis įtempis atsiranda dėl temperatūrų skirtumų, atsirandančių dėl šilumos plėtimosi. Šio tipo įtempiai dažnai atsiranda įrangoje, kuriai būdingi temperatūros pokyčiai arba ekstremalios situacijos.
Augimo plonos plėvelės įtempis, kitaip žinomas kaip vidinis įtempis, susiformuoja dėl nenuoseklumo nusėdimo proceso metu. Įtampa paprastai kyla, kai plėvelės storis yra sluoksniuotas netolygiai. Įvairios būsenos gali atsirasti dėl kristalų suspaudimo, įtempimo ar atsipalaidavimo skirtumų.
Kitas plonos plėvelės įtempių tipas yra žinomas kaip paviršiaus įtempis. Jis atsiranda kaip jėgos vienetas ilgio vienetui nusodinimo metu. Šis tipas skiriasi nuo paviršiaus energijos, kuri yra temperatūros arba cheminės reakcijos balansas paviršiaus vieneto plote. Grūdų ribos gali sukelti įtampą, nes kristalai pasižymi ribotu jų sąveikos lankstumu.
Dėl plonos plėvelės įtempimo efektai apskritai gali pakeisti plonos plėvelės veikimą ir deformuoti ją nenuosekliai visame paviršiaus plote. Labai svarbu suprasti ir sukurti norimus įtempių svyravimus, atsižvelgiant į plonos plėvelės pateiktą temperatūrą arba medžiagos savybes. Tokie veiksniai veikia kartu su kitais valdymo procesais, tokiais kaip temperatūra ir dujų srautai, kad būtų sukurtas tikslinis plonos plėvelės gamybos tikslumas. Subalansavus šiuos procesus galima sumažinti žalingus trukdžius ir optimizuoti šios mikroskopinės technologijos veikimą.