Was ist der Dünnfilmprozess?
Der Dünnfilmprozess kann eine Reihe verschiedener chemischer oder physikalischer Verfahren beinhalten. Die häufigsten Techniken zur Verarbeitung von Dünnfilmen sind Flüssigkeits- oder Gaschemikalien, Verdunstungsmethoden oder den Sputterprozess. Kombinationen dieser Techniken sind auch im Dünnfilmprozess üblich, was mehr Kontrolle über die Eigenschaften des Endprodukts ermöglicht. Der dünne Filmprozess kann physikalischer oder chemischer Natur sein.
Chemikalien, entweder in Flüssigkeits- oder Gasformen, können verwendet werden, um einen Dünnfilm zu erzeugen. Die chemische Dampfabscheidung setzt beispielsweise ein Material einer Chemikalie aus, die sich zersetzt oder auf das Material reagiert. Während dieses Prozesses werden oft gefährliche oder flüchtige Nebenprodukte erstellt, sodass Labors ausgestattet sein müssen, um die resultierenden Chemikalien zu entsorgen. Das Erhitzen des Substrats kann das Wachstum des Dünnfilms während der Ablagerung des chemischen Dampfes verbessern.
Verdunstung ist ein weiterer häufiger Dünnfilmprozess. In der Verdunstung wird das Zielmaterial erhitzt, bis es verdunstet oder untermauert. Sobald die Substanz ein Gas ist, wird sie in eine Kammer freigesetzt, die das Substrat enthält, auf dem sich der Dünnfilm bilden wird. Die Substanz trifft das Substrat und bildet einen dünnen Film.
Es gibt eine Reihe verschiedener Maschinen, mit denen Zielmaterial verdampft werden kann. Diese Maschinen können ein Zielmaterial auf einer erhitzten Spule, einer Platte oder in einer beheizten Kammer erhitzen. Substanzen können auch verdampft werden, wenn sie von einem Strahl von Elektronen oder Photonen mit hoher Intensität getroffen werden, wie sie von einem Laser emittiert werden.
Der Sputterprozess, der auch als Sputterablagerung oder reaktives Magnetronsputter genannt wird, ist ein häufig verwendeter Dünnfilmprozess. Während dieses Prozesses wird ein Substrat in eine Vakuumkammer in einer spezialisierten Maschine gegeben. Die Luft wird aus der Kammer ausgeräumt, und das Zielmaterial wird in Form eines Gases in die Kammer freigesetzt. Starke Magnete erzeugen eine Ladung, die dazu führt, dass das Zielmaterial ionisierenund Ablagerung des Substrats. Wenn Sie das Substrat während dieses Prozesses hin und her bewegen, wird sichergestellt, dass der Dünnfilm gleichmäßig auf seiner Oberfläche verteilt ist.
Der Dünnfilmprozess erzeugt dünne Filme verschiedener Elemente oder Moleküle, die zwischen einigen und einigen hundert Atomen dicken. Dünnfilme haben viele Verwendungszwecke und sind gemeinsame Komponenten in Computern, optischen Geräten und als Farbfilter für Kameras und Teleskope. Dünne Filme werden üblicherweise aus Titan, Aluminium, Gold, Silber und Legierungen dieser Metalle hergestellt. Zu den allgemeinen Substraten gehören Metalle, Kunststoffe, Glas und Keramik.