박막 코팅이란?

박막 코팅은 기판 표면에 놓인 매우 얇은 재료 층입니다. 그것들은 수 마이크로 미터, 또는 수백만 분의 1 미터에서 1 나노 미터 미만, 또는 10 억 분의 1 미터까지 두께가 다양 할 수있다. 박막 코팅은 실리콘, 세라믹 및 갈륨 비소를 포함한 다양한 물질로 만들 수 있습니다. 태양 광 발전에 사용되는 광전지와 같은 광학 장치, 전자 부품, 표면 손상에 대한 내성이 필요한 도구 및 기타 장비에 일반적으로 사용됩니다.

박막 코팅의 구성은 그 목적에 달려 있습니다. 태양 광 발전에 사용되는 태양 광 전지에 사용되는 박막 코팅은 실리콘 및 갈륨 비소와 같은 반도체 물질로 만들어집니다. 이 물질은 들어오는 광자가 반도체 물질의 전자를 더 높은 에너지 레벨로 여기 할 때 빛에서 전류로 에너지를 변환 할 수 있습니다. 이 코팅은 집적 회로와 같은 전자 장치에도 사용됩니다.

반도체 성 박막은 종종 필름의 특성에 영향을주기 위해 다양한 화학적 조성을 갖는 일련의 층으로 적용된다. 이들 층은 매우 얇을 수 있으며, 일부 박막 코팅은 단일 원자 두께 인 층을 갖는다. 따라서, 박막 코팅은 매우 작은 공간에서 다양한 층의 복잡한 내부 구조를 포함 할 수있다.

박막 세라믹은 마모 또는 부식에 강한 재료가 필요한 응용 분야에 사용됩니다. 예를 들어, 절삭 날이 날의 나머지 부분을 마모로부터 보호하기 위해 절삭 날에 얇은 세라믹 외층으로 만들어진 경우 절삭 공구의 수명이 크게 연장 될 수 있습니다. 연료 전지와 같은 반응성 화학 물질을 사용하는 장치는 세라믹 필름의 상대적 화학적 불활성 때문에 박막 세라믹을 사용하여이를 포함 할 수 있습니다.

박막 코팅의 다른 용도는 재충전 가능한 리튬 배터리를 포함하는데, 이는 리튬 및 금속 산화물의 박막으로 구성된 캐소드로 만들어 종래의 배터리보다 훨씬 덜 부피가 크고 유연한 배터리를 생성 할 수있다. 거울은 반사 표면을 만들기 위해 유리 뒤에 보통 거울에 알루미늄으로 만들어진 얇은 금속 필름을 포함합니다. 얇은 알루미늄 필름 코팅은 많은 현대 소비재, 특히 식품의 포장에 사용되어 부패하기 쉬운 품목의 저장 수명을 늘리고 패키지를 더 밝고 눈에 띄게 만듭니다. 알루미늄 필름은 특히 유연성과 휴대 성이 요구되는 응용 분야를 위해 단열재로 사용되며, 충격 희생자를위한 우주복, 소방관의 보호 장비 및 비상 단열 담요와 같은 제품에 통합됩니다.

박막 코팅은 집합 적으로 박막 증착으로 지칭되는 몇 가지 기술 중 하나를 통해 표면에 도포된다. 이들 방법의 대부분은 표면과 전구체라고하는 유체 사이의 화학 반응을 통해 박막이 적용되는 화학적 증착 또는 기계적, 열적 또는 전기적 수단을 통해 필름이 적용되는 물리적 증착으로 분류됩니다. . 화학적 증착 방법은 용해 된 금속 이온을 함유하는 액체 전구체 용액을 사용하는 도금 및 표면이 기체 화합물과 반응하는 화학적 기상 증착을 포함한다.

물리적 증착 방법은 기판 및 물질을 함유하는 진공 챔버에서 수행된다. 후자의 입자는 가열, 레이저 펄스 또는 전기 아크와 같은 다양한 수단을 통해 녹여 져서 기판 상에 막을 형성하는 증기를 생성한다. 물리 및 화학 공정을 모두 사용하고 반응성 스퍼터링 및 분자 빔 에피 택시와 같은 두 범주에 깔끔하게 맞지 않는 방법도 있습니다.