Τι είναι οι επικαλύψεις λεπτών μεμβρανών;

Οι επικαλύψεις λεπτών υδατογράφων είναι εξαιρετικά λεπτά στρώματα υλικού τοποθετημένα στην επιφάνεια του υποστρώματος.Μπορούν να ποικίλουν σε πάχος από διάφορα μικρομέτρια, ή εκατομμυρίων ενός μέτρου, σε λιγότερο από 1 νανομετό ή ένα δισεκατομμύριο μέτρου.Οι επικαλύψεις λεπτών ταινιών μπορούν να κατασκευαστούν από διάφορες ουσίες, όπως πυρίτιο, κεραμικά και αρσενίδιο γαλλίου.Χρησιμοποιούνται συνήθως σε οπτικές συσκευές όπως φωτοβολταϊκά κύτταρα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας, για εξαρτήματα για ηλεκτρονικά και σε εργαλεία και άλλο εξοπλισμό που απαιτεί αντίσταση στην επιφανειακή βλάβη.Οι επικαλύψεις λεπτών ταινιών που χρησιμοποιούνται σε φωτοβολταϊκά κύτταρα για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας είναι κατασκευασμένα από ημιαγώγιμα υλικά όπως το πυρίτιο και το αρσενίδιο του γαλλίου.Αυτά τα υλικά μπορούν να μετατρέψουν την ενέργεια από το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα όταν τα εισερχόμενα φωτόνια φωτός διεγείρουν τα ημιαγωγικά ηλεκτρόνια σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.Αυτές οι επικαλύψεις χρησιμοποιούνται επίσης σε ηλεκτρονικά, όπως τα ολοκληρωμένα κυκλώματα.

Η ημιαγωγική λεπτή μεμβράνη εφαρμόζεται συχνά σε μια σειρά στρωμάτων με ποικίλες χημικές συνθέσεις για να επηρεάσουν τις ιδιότητες της μεμβράνης.Αυτά τα στρώματα μπορεί να είναι απίστευτα λεπτά, και μερικές επικαλύψεις λεπτών ταινιών έχουν στρώματα που είναι μόνο ένα πάχος ενός ατόμου.Τα εργαλεία κοπής, για παράδειγμα, μπορούν να έχουν πολύ εκτεταμένες ώρες εργασίας εάν είναι κατασκευασμένα με ένα λεπτό κεραμικό εξωτερικό στρώμα στην κοπτική άκρη για να προστατεύσουν την υπόλοιπη λεπίδα από τη φθορά.Οι συσκευές που χρησιμοποιούν αντιδραστικές χημικές ουσίες, όπως τα κύτταρα καυσίμου, ενδέχεται να χρησιμοποιούν κεραμικά λεπτού φιλμ για να τα περιέχουν λόγω των κεραμικών μεμβρανών σχετικά χημικής αδράνειας.Αποτελείται από ένα λεπτό φιλμ λιθίου και μεταλλικών οξειδίων για την παραγωγή μπαταριών που είναι πολύ λιγότερο ογκώδεις και πιο ευέλικτες από τις συμβατικές μπαταρίες.Οι καθρέφτες περιέχουν ένα λεπτό μεταλλικό φιλμ, συνήθως κατασκευασμένο από αλουμίνιο σε σύγχρονους καθρέφτες, πίσω από το γυαλί για να δημιουργηθεί μια ανακλαστική επιφάνεια.Οι λεπτές επικαλύψεις μεμβράνης αλουμινίου χρησιμοποιούνται επίσης στη συσκευασία πολλών σύγχρονων καταναλωτικών αγαθών, ειδικά σε τρόφιμα, για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής των φθαρτών αντικειμένων και να κάνουν το πακέτο πιο λαμπερό και πιο αξιοσημείωτο.Οι μεμβράνες αλουμινίου χρησιμοποιούνται επίσης ως μόνωση, ειδικά για εφαρμογές που απαιτούν ευελιξία και φορητότητα, και ενσωματώνονται σε πράγματα όπως κοστούμια διαστημικών, προστατευτικά εργαλεία και κουβέρτες έκτακτης ανάγκης για θύματα σοκ.Μέσα από μία από τις πολλές τεχνικές συλλογικά αναφέρεται ως εναπόθεση λεπτού φιλμ.Οι περισσότερες από αυτές τις μεθόδους κατηγοριοποιούνται είτε ως χημική εναπόθεση, στην οποία η λεπτή μεμβράνη εφαρμόζεται μέσω χημικής αντίδρασης μεταξύ της επιφάνειας και ενός υγρού που ονομάζεται πρόδρομος ή φυσική εναπόθεση, στην οποία εφαρμόζεται η μεμβράνη μέσω μηχανικών, θερμικών ή ηλεκτρικών μέσων.Οι μέθοδοι χημικής εναπόθεσης περιλαμβάνουν επιμετάλλωση, η οποία χρησιμοποιεί ένα διάλυμα προδρόμου υγρού που περιέχει διαλυμένα μεταλλικά ιόντα και χημική εναπόθεση ατμών, στην οποία η επιφάνεια αντιδρά με αέριους ενώσεις.ουσία.Τα σωματίδια του τελευταίου χτυπούνται με διάφορα μέσα, όπως θέρμανση, παλμούς λέιζερ ή ηλεκτρικά τόξα, δημιουργώντας ατμό που σχηματίζει μια μεμβράνη στο υπόστρωμα.Υπάρχουν επίσης μέθοδοι που χρησιμοποιούν τόσο φυσικές όσο και χημικές διεργασίες και δεν ταιριάζουν τακτοποιημένα σε καμία κατηγορία, όπως η αντιδραστική εκτόξευση και η επιταξία μοριακής δέσμης.