박막 증착이란?

박막 증착은 산업에서 대상 물질로 만들어진 특정 디자인 부분에 얇은 코팅을 적용하고 표면에 특정 특성을 주입하기 위해 사용되는 기술입니다. 박막 코팅은 유리의 광학적 특성, 금속의 부식성 및 반도체의 전기적 특성을 변화시키기 위해 적용됩니다. 얇은 코팅이 제공하는 필수 표면 특성이없는 방대한 재료에 원자 또는 분자를 한 번에 한 층씩 첨가하기 위해 여러 증착 기술이 사용됩니다. 최소 부피 및 중량의 코팅이 요구되는 임의의 설계는 타겟 물질을 액체, 가스 또는 플라즈마의 통전 된 환경에 노출시키는 박막 증착으로부터 이익을 얻을 수있다.

거울 용 유리의 반사 특성을 개선시키기 위해 제 1 밀레니엄에서 제 1 조금 속 코팅을 사용 하였다. 1600 년대는 베네치아 유리 제조 회사가보다 세련된 코팅 기술을 개발하는 것을 보았습니다. 1800 년대까지 전기 도금 및 진공 증착과 같은 얇은 코팅을 적용하는 정밀한 방법이 존재하지 않았습니다.

전기 도금은 코팅 될 부분이 전극에 부착되고 금속 이온의 전도성 용액에 침지되는 화학 증착 형태이다. 전류가 용액을 통과함에 따라, 이온은 부품의 표면으로 당겨 져서 얇은 금속 층을 천천히 생성합니다. 졸-겔 (sol-gel)이라 불리는 반고체 용액은 박막의 화학적 증착의 다른 수단이다. 코팅 입자가 충분히 작은 한, 이들은 층으로 조직되고 액체 상이 건조 단계에서 제거 될 때 균일 한 코팅을 제공하기에 충분한 시간 동안 겔에서 현탁액으로 유지 될 것이다.

증기 증착은 부분적으로 통전 가스 또는 플라즈마, 일반적으로 부분 진공에서 코팅되는 박막 증착을 만드는 기술입니다. 진공 챔버에서 원자와 분자는 골고루 퍼져 일정한 순도와 두께의 코팅을 만듭니다. 대조적으로, 화학 기상 증착에서, 부품은 기체 형태의 코팅이 차지하는 반응 챔버에 배치된다. 가스는 목표 물질과 반응하여 원하는 코팅 두께를 생성합니다. 플라즈마 증착에서, 코팅 가스는 이온 형태로 과열 된 다음, 전형적으로 고압에서 부품의 원자 표면과 반응한다.

스퍼터 증착에서, 고체 형태의 순수한 코팅 물질의 공급원은 열 또는 전자 충격에 의해 에너지가 공급된다. 고체 공급원의 일부 원자는 느슨해져 아르곤과 같은 불활성 가스에서 부품 표면 주위에 고르게 매달려 있습니다. 이 유형의 박막 증착은 금으로 스퍼터 코팅되고 전자 현미경을 통해 관찰되는 작은 부품의 미세한 특징을 보는 데 유용합니다. 이후 연구를 위해 부품을 코팅 할 때 금 원자는 부품 위의 고체 공급원에서 제거되고 아르곤 가스로 채워진 챔버를 통해 표면에 떨어집니다.

박막 증착의 응용은 다양하고 확장되고있다. 렌즈와 판유리의 광학 코팅은 투과, 굴절 및 반사의 특성을 향상시켜 처방 안경에 자외선 (UV) 필터를 만들고 액자 사진을위한 반사 방지 유리를 만들 수 있습니다. 반도체 산업은 얇은 코팅을 사용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 재료에 향상된 전도성 또는 절연을 제공합니다. 세라믹 박막은 방식 제, 단단하고 절연성입니다. 저온에서는 부서지기는하지만 센서, 집적 회로 및보다 복잡한 설계에 성공적으로 사용되었습니다. 배터리, 태양 전지, 약물 전달 시스템 및 심지어 양자 컴퓨터와 같은 초소형 "지능형"구조를 형성하기 위해 박막이 증착 될 수있다.