Hvad er tynd filmaflejring?

Tynd filmaflejring er en teknik, der bruges i industrien til at anvende en tynd belægning på en bestemt designdel lavet af et målmateriale og til at tilføre dens overflade med visse egenskaber.Tynde filmbelægninger påføres til at ændre de optiske egenskaber ved glas, de ætsende egenskaber ved metaller og de elektriske egenskaber ved halvledere.Der anvendes adskillige deponeringsteknikker, normalt til at tilføje atomer eller molekyler, et lag ad gangen, til et stort udvalg af materialer, der mangler essentielle overfladeegenskaber, som tynde belægninger giver.Ethvert design, som en belægning af minimumsvolumen og vægt er påkrævet, kan drage fordel af tynd filmaflejring, der udsætter et målmateriale for et energisk miljø med væske, gas eller plasma.

De første rå metalbelægninger blev brugt i det første årtusinde til at forbedreGlasens reflekterende egenskaber til spejle.I 1600'erne blev udviklingen af mere raffinerede belægningsteknikker af venetianske glasproducenter.Først i 1800 -tallet gjorde præcisionsmetoder til påføring af tynde belægninger, såsom elektroplettering og vakuumaflejring, eksisterer.

Elektroplettering er en form for kemisk deponering, hvor den del, der skal coates, er fastgjort til en elektrode og nedsænket i en ledende løsning af metalioner.Når en strøm køres gennem opløsningen, trækkes ionerne til en dels overflade for langsomt at skabe et tyndt lag metal.Semisolide løsninger kaldet sol-geler er et andet middel til kemisk afsætning af tynde film.Så længe belægningspartiklerne er tilstrækkeligt små, forbliver de i ophæng i gelen, derFilmaflejring, hvor en del er belagt i en energisk gas eller plasma, normalt i et delvist vakuum.I vakuumkammeret spreder atomer og molekyler jævnt ud og skaber en belægning af ensartet renhed og tykkelse.I modsætning hertil placeres delen med kemisk dampaflejring i et reaktionskammer, der er besat af belægningen i gasform.Gassen reagerer med målmaterialet for at skabe den ønskede belægningstykkelse.Ved plasmabelastning overophedes belægningsgassen i en ionisk form, der derefter reagerer med atomoverfladen af delen, typisk ved forhøjet tryk.

I sputteraflejring er en kilde til rent belægningsmateriale i fast form energisk af varme eller elektronBombardement.Nogle af atomerne i den faste kilde løsner sig og suspenderes jævnt omkring delens overflade i en inert gas, såsom argon.Denne type tyndfilmaflejring er nyttig til at se fine funktioner på små dele, der er sputterbelagt i guld og observeret gennem et elektronmikroskop.Ved belægning af delen til senere undersøgelse løsnes guldatomer fra en solid kilde over delen og falder på dens overflade gennem et kammer fyldt med argongas.

Anvendelserne af tynd filmaflejring er forskellige og har udvidet sig.Optiske belægninger på linser og pladeglas kan forbedre egenskaberne ved transmission, brydning og refleksion, hvilket producerer ultraviolette (UV) filtre i receptbriller og anti-reflekterende glas til indrammede fotos.Halvlederindustrien bruger tynde belægninger til at tilvejebringe forbedret ledningsevne eller isolering til materialer såsom siliciumskiver.Keramiske tynde film er anti-korrosive, hårde og isolerende;Selvom de er sprøde ved lave temperaturer, er de blevet brugt med succes i sensorer, integrerede kredsløb og mere komplekse design.Tynde film kan deponeres for at danne ultra små "intelligente" strukturer såsom batterier, solceller, lægemiddelafgivelsessystemer og endda kvantecomputere.