Co to jest osadzanie się cienkiego warstwy?

Cienkie odkładanie warstwy jest techniką stosowaną w przemyśle do zastosowania cienkiej powłoki do konkretnej części projektowej wykonanej z materiału docelowego i do nasycania jego powierzchni o określonych właściwościach.Przykładane są cienkie powłoki do zmiany właściwości optycznych szkła, właściwości korozyjne metali i właściwości elektryczne półprzewodników.Zastosowano kilka technik osadzania, zwykle do dodawania atomów lub cząsteczek, jednej warstwy na raz, do szerokiej gamy materiałów, które nie mają podstawowych właściwości powierzchni, które zapewniają cienkie powłoki.Każdy projekt, dla którego wymagana jest powłoka o minimalnej objętości i wadze, może skorzystać z osadzania cienkiego warstwy, które naraża materiał docelowy na energetyzowane środowisko ciekłego, gazu lub osocza.

Pierwsze surowe powłoki metalowe zastosowano w pierwszym tysiącleciu w celu poprawyodblaskowe właściwości szkła dla luster.W 1600 roku rozwój bardziej wyrafinowanych technik powlekania przez weneckie szklane producenci.Dopiero w XVIII wieku istnieją precyzyjne metody nakładania cienkich powłok, takie jak galwaniczne i osadzania próżniowe,

Galwaniczne jest formą osadzania chemicznego, w którym powleczenie części jest przymocowana do elektrody i zanurzona w roztworze przewodzącym metalu metalujony.Gdy prąd jest przepuszczany przez roztwór, jony są rysowane na powierzchnię części, aby powoli tworzyć cienką warstwę metalu.Półdzielne roztwory zwane Sol-Gels to kolejny sposób chemicznego odkładania cienkich warstw.Dopóki cząstki powłoki są wystarczająco małe, pozostaną w zawiesinie w żelu wystarczająco długo, aby uporządkować się w warstwach i zapewnią równomierną powłokę, gdy frakcja cieczy zostanie usunięta w fazie suszenia.

Odkładanie pary jest techniką tworzenia cienkichOdkładanie filmu, w którym część jest pokryta energetyzowanym gazem lub osoczem, zwykle w częściowej próżni.W komorze próżniowej atomy i cząsteczki rozprzestrzeniają się równomiernie i tworzą powłok stałej czystości i grubości.Natomiast, w przypadku chemicznego odkładania pary, część umieszcza się w komorze reakcyjnej zajmowanej przez powłokę w postaci gazowej.Gaz reaguje z materiałem docelowym, aby stworzyć pożądaną grubość powłoki.W osadzaniu się w osoczu gaz do powłoki jest przegrzany do postaci jonowej, która następnie reaguje z powierzchnią atomową części, zwykle przy podwyższonych ciśnieniach.

W osadzaniu rozpylania źródło czystego materiału powłokowego w postaci stałej jest zasilane przez ciepło lub elektronbombardowanie.Niektóre atomy stałego źródła rozluźniają się i są równomiernie zawieszone wokół powierzchni części w gazie obojętnym, takie jak Argon.Ten rodzaj osadzania cienkiego warstwy jest przydatny w oglądaniu drobnych elementów na małych częściach, które są powłokowane z złotem i obserwowane za pomocą mikroskopu elektronowego.Przy pokryciu części do późniejszych badań atomy złota są przemieszczane z stałego źródła nad częścią i spadają na jej powierzchnię przez komorę wypełnioną gazem argonowym.

Zastosowania osadzania cienkiego warstwy są zróżnicowane i rosną.Powłoki optyczne na soczewkach i szklance płyt mogą poprawić właściwości transmisji, refrakcji i odbicia, wytwarzając filtry ultrafioletowe (UV) w okularach na receptę i szklankę przeciwzakrzewkową do zdjęć.Przemysł półprzewodnikowy wykorzystuje cienkie powłoki, aby zapewnić lepszą przewodność lub izolację dla materiałów takich jak płytki krzemowe.Ceramiczne cienkie wargi są antykorozyjne, twarde i izolacyjne;Choć kruche w niskich temperaturach, zostały z powodzeniem wykorzystane w czujnikach, zintegrowanym obwodach i bardziej złożonych konstrukcjach.Cienkie folie można osadzać, tworząc ultra małe „inteligentne” struktury, takie jak baterie, ogniwa słoneczne, systemy dostarczania leków, a nawet komputery kwantowe.