Co je depozice tenkého filmu?
Depozice tenkých filmů je technika používaná v průmyslu k aplikaci tenkého povlaku na konkrétní konstrukční část vyrobenou z cílového materiálu a k naplnění jeho povrchu s určitými vlastnostmi. Tenké filmové povlaky jsou aplikovány ke změně optických vlastností skla, korozivních vlastností kovů a elektrických vlastností polovodičů. Používá se několik technik depozice, obvykle k přidání atomů nebo molekul, jedné vrstvy najednou, do velkého množství materiálů, které postrádají základní povrchové vlastnosti, které tenké povlaky poskytují. Jakýkoli design, pro který je vyžadován povlak minimálního objemu a hmotnosti, může těžit z depozice tenkého filmu, který vystavuje cílový materiál na energizované prostředí kapaliny, plynu nebo plazmy. 16. století došlo k vývoji rafinovanějších technik povlakování benátskými skrývači. Teprve v 18. století provedl metody přesnostiexistence nanášení tenkých povlaků, jako je elektroplatování a depozice vakua.
Elektroplatace je forma chemické depozice, ve které je část, která má být potažena, připojena k elektrodě a ponořena do vodivého roztoku kovových iontů. Jak proud prochází roztokem, ionty jsou přitahovány na povrch části, které pomalu vytvářejí tenkou vrstvu kovu. Semisolidní roztoky zvané sol-gely jsou dalším prostředkem chemického ukládání tenkých filmů. Dokud jsou částice potahování dostatečně malé, zůstanou v gelu dostatečně dlouho na to, aby se uspořádali do vrstev a poskytli rovnoměrný povlak, když je kapalná frakce odstraněna ve fázi sušení.
Depozice par je technika pro vytvoření depozice tenkého filmu, ve které je část potažena v napájecím plynu nebo plazmě, obvykle v částečném vakuu. Ve vakuové komoře se atomy a molekuly rozprostírají rovnoměrně a crejedl povlak konzistentní čistoty a tloušťky. Naproti tomu s chemickou depozicí páry je část umístěna do reakční komory obsazené povlakem v plynné formě. Plyn reaguje s cílovým materiálem a vytvoří požadovanou tloušťku povlaku. Při ukládání plazmy je povlakový plyn přehřát do iontové formy, která pak reaguje s atomovým povrchem dílu, obvykle při zvýšených tlacích.
Při depozici rozprašování je zdroj čistého povlakového materiálu v pevné formě pod napětím teplem nebo elektronovým bombardováním. Některé atomy pevného zdroje se uvolňují a jsou rovnoměrně zavěšeny kolem povrchu části v inertním plynu, jako je argon. Tento typ depozice tenkého filmu je užitečný při sledování jemných prvků na malých částech, které jsou potaženy zlatem a pozorovány elektronovým mikroskopem. Při povlaku části pro pozdější studium jsou atomy zlata vypuštěny z pevného zdroje nad částí a padají na její povrch přes komoru naplněnou argonemplyn.
Aplikace depozice tenkých filmů jsou rozmanité a rozšiřují se. Optické povlaky na čočkách a sklenici desky mohou zlepšit vlastnosti přenosu, lomu a odrazu, produkovat ultrafialové (UV) filtry v brýlích na předpis a antireflexní sklo pro orámované fotografie. Polovodičový průmysl používá tenké povlaky k zajištění zlepšené vodivosti nebo izolace pro materiály, jako jsou křemíkové oplatky. Keramické tenké filmy jsou antikorozivní, tvrdé a izolační; Ačkoliv křehké při nízkých teplotách byly úspěšně použity v senzorech, integrovaných obvodech a složitějších návrzích. Tenké filmy mohou být uloženy za vzniku ultra malých „inteligentních“ struktur, jako jsou baterie, solární články, systémy dodávání léčiv a dokonce i kvantové počítače.