薄型コーティングとは何ですか？

薄膜コーティングは、基質の表面に配置された材料の非常に薄い層です。それらは、数マイクロメートル、または100万分の1メートルから1ナノメートル、または10億分の1メートルまで厚さで変化する可能性があります。シリコン、セラミック、アルセニドガリウムなど、さまざまな物質から薄型コーティングを作ることができます。 それらは、太陽光発電に使用される太陽電池、電子機器のコンポーネントや表面損傷に対する耐性を必要とするツールやその他の機器などの光学デバイスで一般的に使用されています。太陽光発電を生成するために太陽電池で使用される薄膜コーティングは、シリコンやアルセニドガリウムなどの半導体材料で作られています。これらの材料は、光の入っている光子が半導体材料の電子をより高いエネルギーレベルに励起すると、光から電流にエネルギーを変換できます。これらのコーティングは、統合されたCIなどの電子機器でも使用されますrcuits。

半導体薄膜は、フィルムの特性に影響を与えるために、さまざまな化学組成を伴う一連の層にしばしば適用されます。これらの層は信じられないほど薄く、一部の薄巻きコーティングには、厚さが1つしかない層があります。したがって、薄膜コーティングには、非常に小さな空間にさまざまな層の複雑な内部構造を含めることができます。

薄膜セラミックは、摩耗や腐食に耐性のある材料を必要とするアプリケーションで使用されます。たとえば、切削工具は、刃の残りの部分を摩耗から保護するために、最先端に薄いセラミック外層で作られている場合、非常に拡張された寿命を延ばすことができます。燃料電池などの反応性化学物質を使用するデバイスは、セラミックフィルムの相対化学的不活性のために薄膜セラミックを使用してそれらを封じ込めることができます。

薄膜コーティングの他の使用には、充電式リチウム電池が含まれます。リチウムと金属酸化物の薄膜で構成されるカソードで作ることができ、従来のバッテリーよりもはるかにかさばって柔軟なバッテリーを生産できます。鏡には、通常、モダンな鏡のアルミニウムで作られた薄い金属膜が含まれており、ガラスの後ろに反射表面を作成します。薄いアルミニウムフィルムコーティングは、多くの最新の消費財、特に食品の包装にも使用され、腐りやすいアイテムの貯蔵寿命を増やし、パッケージをより光沢のあるものにします。アルミニウムフィルムは、特に柔軟性と携帯性を必要とする用途向けに断熱材として使用され、宇宙スーツ、消防士の保護具、衝撃被害者のための緊急絶縁毛布などに組み込まれています。

薄膜コーティングは、薄膜堆積と総称されるいくつかの技術の1つを通して表面に適用されます。これらの方法のほとんどは、薄膜がアプリケーションである化学的堆積のいずれかに分類されます表面と前駆体と呼ばれる液体の間の化学反応、または物理的堆積を通じてIEDで、フィルムは機械的、熱的、または電気的な平均を通じて適用されます。化学的堆積の方法には、溶解した金属イオンを含む液体前駆体溶液を使用し、化学蒸気堆積を使用するメッキが含まれ、表面が気体化合物と反応します。

堆積の物理的方法は、基質と物質を含む真空チャンバーで行われます。後者の粒子は、加熱、レーザーパルス、電気弧などのさまざまな手段でノックオフされ、基板上にフィルムを形成する蒸気を作成します。物理プロセスと化学プロセスの両方を使用し、反応性スパッタリングや分子ビームエピタキシーなど、どちらのカテゴリにもきれいに適合しない方法もあります。