Hva er vakuumavsetning?

Begrepet vakuumavsetning beskriver en gruppe prosesser som er ment å legge individuelle partikler, spesifikt atomer og molekyler, på en overflate. Prosessene utføres i et vakuum for å forhindre interferens eller reaksjon med gasspartikler som oksygen, som kan være meget reaktive. Et veldig tynt lag av et stoff påført en overflate blir referert til som en film, mens et tykkere lag kalles et belegg. Vakuumavsetning kan tjene mange forskjellige formål, for eksempel å avsette ledende lag på overflater eller beskytte metaller mot korrosjon. Prosessen brukes også ofte på forskjellige bildeler til forskjellige formål som for å forhindre rust og korrosjon.

De mest brukte metodene for vakuumavsetning involverer bruk av damp. Noen ganger fordampes stoffet som skal avsettes på overflaten; det kondenserer senere som et lag på overflaten. I andre tilfeller reagerer det fordampede stoffet eller stoffene med overflaten for å danne den ønskede film eller belegg. I noen tilfeller må andre faktorer som temperatur eller damptetthet manipuleres for å oppnå de ønskede resultatene. Disse faktorene kan påvirke tykkelsen og samholdet av laget, så det er viktig at de reguleres riktig.

Fysisk dampavsetning er vakuumavsetning der bare fysiske prosesser oppstår; det er ingen kjemiske reaksjoner. Fysiske dampavsetningsmetoder brukes primært for å dekke overflater med tynne filmer; fordampede stoffer kondenseres på overflaten. En slik metode kalles fysisk dampavsetning av elektronstråler. Ved fysisk elektronstråledeponering blir materialet som skal deponeres oppvarmet og fordampet med en elektronstråle før det kondenserer på avsatt overflate. En annen vanlig metode for fysisk vakuumavsetting er forføringsutskillelse, hvor gass eller damp kastes ut fra en eller annen kilde og rettes mot overflaten som skal belegges.

Kjemisk dampavsetning er en form for vakuumavsetning hvor kjemiske prosesser brukes til å produsere den ønskede film eller belegg. Gasser eller damper reagerer med overflaten de er ment å belegge i vakuum. Mange forskjellige kjemikalier, for eksempel silisiumnitrid eller polysilisium, brukes i forskjellige kjemiske dampavsetningsprosesser.

Vakuumet er en viktig del av vakuumavsetningen; det tjener flere viktige roller. Tilstedeværelsen av et vakuum resulterer i en lav tetthet av uønskede partikler, slik at partiklene som er ment å belegge overflaten, ikke reagerer eller kolliderer med kontaminerende partikler. Vakuumet gjør det også mulig for forskere å kontrollere vakuumsammensetningen i vakuumkammeret slik at det kan produseres et belegg med riktig størrelse og konsistens.