Was ist ein Dünnschichtsubstrat?
Ein Dünnschichtsubstrat ist eine Materialschicht, die mit Dünnschichttechnologie aufgebracht wird. Viele industrielle und technologische Geräte erfordern die Beschichtung mit einer dünnen Schicht einer bestimmten Chemikalie oder Substanz. Der Dünnfilm, eine Technologie, die Ende des 20. Jahrhunderts entwickelt wurde, ermöglicht die Erzeugung von Schichten mit mikroskopischer Dicke, die manchmal so dünn sind wie die Breite eines einzelnen Atoms. Dies ist nützlich für Materialien, die für die Verwendung in großen Mengen zu teuer sind, wie z. B. einige Halbleiter. In den meisten Fällen ist ein Dünnschichtsubstrat nur ein Teil eines viel komplexeren Designs.
Ein Substrat ist einfach eine Oberfläche zum Aufbringen einer Materialschicht unterschiedlicher Dicke. Ein häufiges Beispiel ist die Lackgrundierung, mit der ein Objekt, z. B. ein Karosserieteil, beschichtet wird, damit weitere Lackschichten leichter haften. Substrate erscheinen in einer Vielzahl von hergestellten und natürlichen Objekten. Dünnschichtsubstrat erweitert dieses Konzept auf ein Niveau, das nur mit einem hohen Maß an Technologie möglich ist. Solche Substrate können mit einer Vielzahl von chemischen oder technologischen Verfahren aufgebracht werden.
Dünnschichtsubstrat hat in der modernen Technologie viele Verwendungen. Beispielsweise können Halbleitermaterialien wie Galliumarsenid den Stromfluss so steuern, dass sie für miniaturisierte Leiterplatten von unschätzbarem Wert sind. Dieses Material ist teuer in der Herstellung; Zum Glück kann es funktionieren, auch wenn eine kleine Menge vorhanden ist. Die Dünnschichttechnologie ermöglicht es, ein Minimum der Substanz ohne Lücken gleichmäßig auf einer Oberfläche zu verteilen, wodurch die Effizienz maximiert wird. Dieses Substrat kann dann an kostengünstigeren Materialien angebracht werden, um einen funktionierenden Halbleiter zu erzeugen.
Es gibt verschiedene Methoden, um ein Dünnschichtsubstrat zu erzeugen. Einige sind chemische Prozesse, wie die Methode zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen. Die Substanz wird zu einer Flüssigkeit reduziert und dann auf eine positiv geladene Platte gesprüht, so dass sie in einer dünnen, gleichmäßig verteilten Schicht haftet. Andere Verfahren verwenden physikalische Herstellungsverfahren, beispielsweise das Erzeugen von Stapeln aus Dünnfilmsubstrat zwischen Wafern aus anderem Material. Das andere Material wird dann aufgelöst oder entfernt, wobei eine dünne Filmschicht verbleibt, die an anderer Stelle aufgebracht werden kann.
Es gibt viele Verwendungen für dieses Material. Dünne Schichten können in Solarzellen, Computerhardware und Batterien verwendet werden, um teure Materialien möglichst effizient zu nutzen. Dünnfilmbeschichtung auf einer optischen Linse kann die Linse schützen oder die Art der Lichtverarbeitung verändern. Die Dünnschicht-Medikamentenabgabe verwendet die Technologie, um winzige Mengen therapeutischer Chemikalien an Patienten zu verteilen. Eine Beschichtung aus Dünnschichtkeramik kann ein teures Werkzeug vor Korrosion schützen, die durch den Einsatz in rauen Umgebungen verursacht wird.