Die Abscheidung ist ein Verfahren zur Erzeugung dünner oder dicker Schichten einer Substanz auf einer festen Oberfläche, wodurch die Eigenschaften des Substrats für verschiedene Anwendungen verändert werden. Die Abscheidungsmethoden lassen sich grob in physikalische und chemische Verfahren einteilen, die jeweils ihre eigenen Untermethoden und Anwendungen haben.
Physikalische Abscheidungsmethoden:
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Physikalische Abscheidungsmethoden beinhalten die Anwendung thermodynamischer oder mechanischer Prozesse, um Materialien ohne chemische Reaktionen abzuscheiden. Diese Verfahren erfordern in der Regel eine Umgebung mit niedrigem Druck, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Zu den wichtigsten physikalischen Abscheidungsverfahren gehören:
- Verdampfungstechniken:Thermische Vakuumverdampfung:
- Hierbei wird das Material im Vakuum erhitzt, um es zu verdampfen, das dann auf dem Substrat kondensiert.Elektronenstrahlverdampfung:
- Hierbei wird das Material mit einem Elektronenstrahl erhitzt und verdampft.Laserstrahlverdampfung:
- Hier wird das Material mit einem Laser verdampft.Lichtbogenverdampfung:
- Das Material wird mit einem elektrischen Lichtbogen verdampft.Molekularstrahlepitaxie:
- Ein hochgradig kontrollierter Verdampfungsprozess, der für das Wachstum einkristalliner Dünnschichten verwendet wird.Ionenplattierungs-Verdampfung:
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Kombiniert Verdampfung mit Ionenbeschuss, um die Haftung und Dichte der Schicht zu verbessern.
- Sputtering-Techniken:Gleichstrom-Sputtern:
- Mit Hilfe von Gleichstrom wird ein Plasma erzeugt, das Atome aus einem Target auf das Substrat sputtert.Hochfrequenz-Sputtern:
Mit Hilfe von Hochfrequenz wird ein Plasma für das Sputtern erzeugt.Chemische Abscheidungsverfahren:
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Chemische Abscheidungsmethoden verwenden chemische Reaktionen, um Materialien abzuscheiden. Mit diesen Verfahren lassen sich Schichten mit spezifischen chemischen Zusammensetzungen und Eigenschaften herstellen. Zu den wichtigsten chemischen Abscheidungsverfahren gehören:
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Sol-Gel-Verfahren:
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Ein nasschemisches Verfahren, bei dem eine chemische Lösung durch chemische Reaktionen in einen Feststoff umgewandelt wird, was zur Bildung einer dünnen Schicht führt.Chemische Badabscheidung:
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- Hierbei wird das Substrat in ein chemisches Bad getaucht, in dem die Abscheidung durch chemische Reaktionen in der Lösung erfolgt.Sprühpyrolyse:
- Hierbei wird ein chemischer Vorläufer auf ein erhitztes Substrat aufgesprüht, wodurch es sich zersetzt und als Film abscheidet.
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Beschichtung:
- Galvanische Abscheidung: Mit Hilfe von elektrischem Strom werden Metallionen aus einer Lösung auf ein Substrat abgeschieden.
- Stromlose Abscheidung: Chemische Reduktion von Metallionen in einer Lösung, ohne dass ein elektrischer Strom von außen benötigt wird.
- Chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD):Niederdruck-CVD:
Wird bei reduziertem Druck durchgeführt, um die Gleichmäßigkeit und Reinheit der Schicht zu verbessern.
Plasmaunterstützte CVD:
