Was sind Dünnschichtbeschichtungen?

Dünnschichtbeschichtungen sind extrem dünne Materialien auf der Oberfläche des Substrats.Sie können sich von mehreren Mikrometern oder einer Millionstel eines Messgeräts bis zu einem Nanometer oder einem Milliardenstel eines Messgeräts unterscheiden.Dünnschichtbeschichtungen können aus verschiedenen Substanzen hergestellt werden, einschließlich Silizium, Keramik und Galliumarsenid.Sie werden üblicherweise in optischen Geräten wie Photovoltaikzellen verwendet, die für die Solarenergieerzeugung verwendet werden, für Komponenten für Elektronik sowie in Werkzeugen und anderen Geräten, die Widerstand gegen Oberflächenschäden erfordern.

Die Zusammensetzung einer Dünnschichtbeschichtung hängt von ihrem Zweck ab.Dünnschichtbeschichtungen, die in Photovoltaikzellen verwendet werden, um Solarenergie zu erzeugen, bestehen aus halbleitenden Materialien wie Silizium und Galliumarsenid.Diese Materialien können Energie vom Licht in einen elektrischen Strom umwandeln, wenn eingehende Lichtphotonen die halbleitenden Materialelektronen auf höhere Energieniveaus anregen.Diese Beschichtungen werden auch in Elektronik verwendet, wie z. B. integrierte Schaltungen.Diese Schichten können unglaublich dünn sein, und einige Dünnschichtbeschichtungen haben Schichten, die nur ein einzelnes Atom dick sind.Somit kann eine Dünnschichtbeschichtung eine komplexe innere Struktur unterschiedlicher Schichten in einem extrem kleinen Raum enthalten.

Dünnfilmkeramik wird in Anwendungen verwendet, für die Materialien oder Korrosionsmaterialien erfordern.Schneidwerkzeuge können beispielsweise die Lebensdauer stark verlängert haben, wenn sie mit einer dünnen Keramik -Außenschicht auf der Schneide hergestellt werden, um den Rest der Klinge vor Verschleiß zu schützen.Geräte, die reaktive Chemikalien wie Brennstoffzellen verwenden, können aufgrund der keramischen Filme relative chemische Trägheit eingesetzt werden.bestehend aus einem dünnen Film aus Lithium- und Metalloxiden, um Batterien zu produzieren, die viel weniger sperrig und flexibler sind als herkömmliche Batterien.Spiegel enthalten einen dünnen Metallfilm, normalerweise aus Aluminium in modernen Spiegeln, hinter Glas, um eine reflektierende Oberfläche zu erzeugen.In der Verpackung vieler moderner Konsumgüter, insbesondere der Lebensmittel, werden auch dünne Aluminiumfilmbeschichtungen verwendet, um die Haltbarkeit verderblicher Gegenstände zu erhöhen und das Paket glänzender und spürbarer zu machen.Aluminiumfilme werden auch als Isolierung verwendet, insbesondere für Anwendungen, die Flexibilität und Tragbarkeit erfordern, und sie werden in Space-Anzüge, Feuerwehrleute und Notfalldinsen für Stoßopfer einbezogen.

Dünnfilmbeschichtungen werden auf eine Oberfläche aufgetragendurch eine von mehreren Techniken, die gemeinsam als dünne Filmabscheidung bezeichnet werden.Die meisten dieser Methoden werden entweder als chemische Ablagerung kategorisiert, bei denen der Dünnfilm durch eine chemische Reaktion zwischen der Oberfläche und einem Fluid aufgetragen wird, der als Vorläufer oder physikalischer Abscheidung bezeichnet wird, bei der der Film durch mechanische, thermische oder elektrische Mittel angewendet wird.Zu den Methoden der chemischen Ablagerung gehören die Plattierung, die eine flüssige Vorläuferlösung verwendet, die gelöste Metallionen enthält, und chemische Dampfabscheidung, bei der die Oberfläche mit gasförmigen Verbindungen reagiert.Substanz.Die Partikel der letzteren werden mit verschiedenen Mitteln wie Heizung, Laserimpulsen oder elektrischen Bögen abgeschaltet, was einen Dampf entsteht, der einen Film auf dem Substrat bildet.Es gibt auch Methoden, die sowohl physikalische als auch chemische Prozesse verwenden und nicht ordentlich in eine Kategorie passen, wie z.