Wat is het dunne-filmproces?

Het dunne-filmproces kan een aantal verschillende chemische of fysische procedures omvatten. De meest gebruikelijke technieken voor het verwerken van dunne films zijn het gebruik van vloeibare of gaschemicaliën, verdampingsmethoden of het sputterproces. Combinaties van deze technieken zijn ook gebruikelijk in het dunne-filmproces, waardoor meer controle over de eigenschappen van het eindproduct mogelijk is. Het dunne-filmproces kan fysisch of chemisch van aard zijn.

Chemicaliën, in vloeibare of gasvorm, kunnen worden gebruikt om een ​​dunne film te maken. Chemische dampafzetting bijvoorbeeld stelt een materiaal bloot aan een chemische stof die ontleedt of reageert op het materiaal. Tijdens dit proces ontstaan ​​vaak gevaarlijke of vluchtige bijproducten, dus moeten laboratoria worden uitgerust om de resulterende chemicaliën te verwijderen. Het verwarmen van het substraat kan de groei van de dunne film tijdens chemische dampafzetting verbeteren.

Verdamping is een ander gebruikelijk dunne-filmproces. Bij verdamping wordt het doelmateriaal verwarmd totdat het verdampt of sublimeert. Zodra de stof een gas is, wordt deze afgegeven in een kamer die het substraat bevat waarop de dunne film zich zal vormen. De stof raakt het substraat en vormt een dunne film.

Er zijn een aantal verschillende machines die kunnen worden gebruikt om doelmaterialen te verdampen. Deze machines kunnen een doelmateriaal op een verwarmde spoel, plaat of in een verwarmde kamer verwarmen. Stoffen kunnen ook worden verdampt als ze worden geraakt door een straal elektronen met een hoge intensiteit of fotonen, zoals die uitgezonden door een laser.

Het sputterproces, ook wel sputterafzetting of reactief magnetronsputteren genoemd, is een algemeen gebruikt dunne-filmproces. Tijdens dit proces wordt een substraat in een gespecialiseerde kamer in een vacuümkamer geplaatst. De lucht wordt uit de kamer gezogen en het doelmateriaal wordt als een gas in de kamer afgegeven. Sterke magneten creëren een lading waardoor het doelmateriaal ioniseert en zich op het substraat afzet. Door het substraat tijdens dit proces heen en weer te bewegen, zorgt u ervoor dat de dunne film gelijkmatig over het oppervlak wordt verdeeld.

Het dunne-filmproces creëert dunne films van verschillende elementen of moleculen die tussen een paar en een paar honderd atomen dik zijn. Dunne films hebben veel toepassingen en zijn veel voorkomende componenten in computers, optische apparaten en als kleurenfilters voor camera's en telescopen. Dunne films worden meestal gemaakt van titanium, aluminium, goud, zilver en legeringen van deze metalen. Veel voorkomende substraten zijn metalen, kunststoffen, glas en keramiek.