Was ist das Verfahren der Dünnschichtabscheidung?

2024-03-25

Die Technologie der Dünnschichtabscheidung ist eine wichtige Methode zur Herstellung von Materialien und findet breite Anwendung bei der Herstellung elektronischer Geräte, optischer Beschichtungen, neuer Energien, funktioneller Filme und in vielen anderen Bereichen. Die Entwicklung der Dünnschichttechnologie fördert nicht nur den Fortschritt der Materialwissenschaft und der technischen Technologie, sondern unterstützt auch die nachhaltige Entwicklung der menschlichen Gesellschaft.

Grundsätze der Dünnschichttechnologie

Die Technologie der Dünnschichtabscheidung ist der Prozess der Abscheidung dünner Schichten auf festen Oberflächen durch physikalische oder chemische Verfahren. Zu den gängigen Methoden der Dünnschichtabscheidung gehören die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Lösungsverfahren und die Atomlagenabscheidung (ALD).

Beim PVD-Verfahren werden die Materialien durch Verdampfung, z. B. durch thermische Verdampfung oder Sputtern, auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden, während beim CVD-Verfahren durch chemische Reaktionen in der Gasphase feste Produkte auf der Oberfläche entstehen. Bei der Lösungsmethode werden dünne Schichten gebildet, indem gelöste Stoffe in Lösung auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden werden, während beim ALD-Verfahren dünne Schichten durch schichtweises Abscheiden mit hervorragender Schichtgleichmäßigkeit und Kontrolle hergestellt werden.

Vergleich von Dünnschichtabscheidungsverfahren

Anwendung der Technologie der Dünnschichtabscheidung

Elektronikfertigung

Transistorherstellung: Bei der Herstellung von Transistoren werden Dünnschichttechniken zur Herstellung von Funktionsschichten wie Isolierschichten und Metallleitern eingesetzt. So werden z. B. Isolierschichten aus Siliziumdioxid durch physikalische Abscheidung aus der Dampfphase (PVD) oder chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD) hergestellt, um die Isoliereigenschaften von Transistoren zu optimieren.

Herstellung integrierter Schaltkreise (IC): Bei der Herstellung von ICs werden Metallschichten, mehrlagige Metallschichten usw. durch Dünnschichttechniken für die Verbindung und Verdrahtung hergestellt. So werden z. B. Aluminiumschichten zur Herstellung von Metallleitungen durch PVD abgeschieden und mehrlagiges Siliziumoxid zur Herstellung von Isolierschichten durch CVD hergestellt.

Flat-Panel-Display-Herstellung: in der LCD-und OLED-Herstellung, die Verwendung von Dünnschicht-Deposition-Technologie, um transparente leitfähige Folie, organische lichtemittierende Schicht, usw. vorzubereiten. Wie die Verwendung der Verdampfung Methode der ITO leitfähigen Film Vorbereitung, um die Anzeige der Lichtdurchlässigkeit und leitende Funktion zu erreichen.

Optisch

Linsenbeschichtung: Bei der Herstellung optischer Linsen wird die Dünnschichttechnologie zur Herstellung von Antireflexions- und Reflexionsschichten verwendet. Mehrschichtige dielektrische Reflexionsfilme werden durch Sputtern hergestellt, was die Durchlässigkeit und das Reflexionsvermögen der Linse verbessern kann.

Filterherstellung: Optische Filter werden in der Regel durch Dünnschichtverfahren mit spezifischen Wellenlängen-Transmissionseigenschaften hergestellt. CVD wird beispielsweise zur Herstellung optischer Filter mit einem mehrschichtigen Schichtaufbau verwendet, um eine selektive Transmission und Reflexion von Licht bei bestimmten Wellenlängen zu erreichen.

Neuer Energiesektor

Dünnschicht-Solarzellen: Für die Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen werden dünne Schichten aus amorphem Silizium, Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und anderen Materialien mit Hilfe der Dünnschicht-Beschichtungstechnologie hergestellt. Diese Dünnschicht-Solarzellen zeichnen sich durch hohe Umwandlungseffizienz, geringe Dicke und Flexibilität aus.

Brennstoffzellen-Membranschicht: In Brennstoffzellen werden dünne Schichten wie Titanoxid und Yttriumoxid-stabilisiertes Oxid durch Atomlagenabscheidung (ALD) und andere Techniken als Protonentransportschicht und Wasserstoffsperrschicht hergestellt, um die Leistung und Stabilität der Brennstoffzelle zu verbessern.

Funktionales Filmfeld

Leitende ITO-Folie: Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Folie als transparente leitende Folie hat wichtige Anwendungen im Bereich der Touchscreens, Flüssigkristallanzeigen und so weiter. ITO-Filme werden durch Sputtern hergestellt, um Strom- und Lichtdurchlässigkeit zu erreichen.

Magnetfilme: Bei der Herstellung von Geräten wie Magnetköpfen für Festplatten werden Magnetfilme mit Techniken wie Sputtern oder Aufdampfen hergestellt, um eine hohe Empfindlichkeit und Stabilität beim Lesen und Schreiben von Daten zu erreichen.

Medizinische Geräte und biomedizinischer Bereich

Biosensoren: Im biomedizinischen Bereich werden Dünnschichttechniken eingesetzt, um die für Biosensoren benötigten Funktionsschichten herzustellen. So werden z. B. mit Hilfe der Atomlagenabscheidung dünne Schichten aus bestimmten Materialien für die empfindliche Erkennung und Analyse durch Biosensoren hergestellt.

Systeme zur Freisetzung von Arzneimitteln: Nanofilme, die Arzneimittel enthalten, werden durch Dünnschichttechniken hergestellt und zur Steuerung der Geschwindigkeit und des Ortes der Arzneimittelfreisetzung für gezielte Therapien und medizinische Behandlungen verwendet.

Auf dem Gebiet des Umweltschutzes und der Energieeinsparung

Photokatalytische Materialien: Photokatalytische Materialien, wie Titandioxidfilme, werden mit Hilfe von Dünnschichtverfahren hergestellt, um Schadstoffe abzubauen und Wasser zu reinigen. Diese Filme verfügen über effiziente photokatalytische Eigenschaften und haben wichtige Anwendungen im Umweltschutz.

Wärmeübertragungsschichten: Dünne Schichten aus Materialien mit ausgezeichneten Wärmeübertragungseigenschaften werden mit Hilfe der Dünnschichttechnologie für die Herstellung von energiesparenden Materialien und Geräten zur Verbesserung der Energieeffizienz hergestellt.

Materialwissenschaft und Oberflächentechnik

Korrosionsschutzbeschichtungen: Die Dünnschichttechnologie wird zur Herstellung dünner Schichten von Materialien mit korrosionsbeständigen Eigenschaften verwendet, die in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in anderen Industriezweigen eingesetzt werden, um die Lebensdauer der Materialien zu verlängern und die Haltbarkeit zu verbessern.

Nanostrukturierte Materialien: Dünne Schichten von Materialien mit spezifischen Nanostrukturen, wie z. B. Nanodrähte und Nanopartikel, werden durch Dünnschichtabscheidungstechniken für die Untersuchung von Materialeigenschaften und die Entwicklung neuer Materialien hergestellt.

Nanotechnologie und Mikro-Nano-Fertigung

Nanostrukturierte Dünnschichten: Dünnschichttechniken werden im Bereich der Nanotechnologie häufig zur Herstellung von Dünnschichtmaterialien mit Nanostrukturen eingesetzt. Diese nanostrukturierten Dünnschichten haben wichtige Anwendungen im Bereich der Nanogeräte, Nanosensoren usw., wie die Herstellung von Dünnschichten aus Goldnanopartikeln durch Sputtern für die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS).

Schablonen für die Mikro- und Nanofabrikation: Dünnschichttechniken werden zur Herstellung von mikrometergroßen Schablonen für die Mikro- und Nanofabrikation und das Nanodrucken verwendet. Hochwertige Metallschichten werden durch CVD oder PVD hergestellt und als Ätzmasken oder Abscheidungsvorlagen für die Mikro- und Nanofabrikation verwendet.

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

Hochtemperaturschutzschichten: In der Luft- und Raumfahrt werden Dünnschichtverfahren zur Herstellung von Hochtemperaturschutzschichten eingesetzt, um die Hitzebeständigkeit und die Schutzeigenschaften von Flugzeugen zu verbessern. So werden beispielsweise Siliziumkarbidschichten für den Hochtemperaturschutz von Raketentriebwerken mittels CVD-Technik hergestellt.

Beschichtungen für Radar und optoelektronische Sensoren: Beschichtungen mit spezifischen optischen Eigenschaften werden durch Dünnschichttechnologie hergestellt und zur Verbesserung der Tarn- und Erkennungsleistung von Radar, Infrarotsensoren und anderen Geräten eingesetzt.

Baumaterialien und Beschichtungen

Architekturglasbeschichtungen: Die Dünnschichttechnologie wird zur Herstellung von Sonnenschutzbeschichtungen für die Wärme- und Lichtisolierung von Architekturglas verwendet, um die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern.

Antifouling-Beschichtungen: Antifouling-Beschichtungen, wie z. B. superhydrophobe Oberflächenbeschichtungen oder antimikrobielle Beschichtungen, werden mit Hilfe von Dünnschichttechniken hergestellt und auf die Oberflächen von Baumaterialien und Einrichtungen aufgebracht, um Verschmutzung und Wartungskosten zu reduzieren.

Wir bieten Beschichtung (Mikro- und Nanofabrikation) - Dienstleistungen zur Prozessanpassung, Sie können uns gerne eine Nachricht mit Ihrer Anfrage hinterlassen.