Unter Abscheidung versteht man in der Umweltchemie den Prozess der Erzeugung dünner oder dicker Schichten eines Stoffes auf einer festen Oberfläche, Atom für Atom oder Molekül für Molekül.
Durch diesen Prozess werden die Eigenschaften der Substratoberfläche je nach Anwendung verändert.
Die Schichtdicke kann von einem einzigen Atom (Nanometer) bis zu mehreren Millimetern reichen.
Die 5 wichtigsten Methoden werden erklärt
1. Methoden der Abscheidung
Zu den Abscheidungsverfahren gehören verschiedene Methoden wie Sprühen, Schleuderbeschichtung, Plattieren und Vakuumabscheidung.
Diese Methoden werden hauptsächlich in zwei Kategorien eingeteilt: Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD).
2. Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)
Bei dieser Methode handelt es sich um physikalische Prozesse, bei denen die Substanz auf der Zieloberfläche von einem festen oder flüssigen in einen gasförmigen Zustand und dann wieder in einen festen Zustand übergeht.
Zu den PVD-Verfahren gehören Sputtern, Verdampfen und Elektronenstrahltechniken.
Der Vorteil von PVD ist die minimale Umweltbelastung, was es zu einer bevorzugten Wahl in einer umweltbewussten Gesellschaft macht.
3. Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
Bei der CVD handelt es sich um chemische Reaktionen, bei denen gasförmige Stoffe auf einer heißen Oberfläche reagieren oder sich zersetzen und feste Produkte bilden.
Zu dieser Methode gehören die thermisch aktivierte CVD und die plasmaunterstützte CVD.
Das Verfahren erfordert in der Regel hohe Temperaturen und Drücke.
Es umfasst drei Hauptschritte: Verdampfung einer flüchtigen Verbindung, thermische Zersetzung oder chemische Reaktion des Dampfes und Abscheidung der nichtflüchtigen Reaktionsprodukte auf dem Substrat.
4. Abscheidekammern
Die Beschichtungskammer ist eine entscheidende Komponente, in der der Beschichtungsprozess abläuft.
Es handelt sich in der Regel um eine Vakuumkammer, die mit einem Substrathalter und Verdampferquellen ausgestattet ist.
Zusätzliche Komponenten wie Gaszufuhrsysteme und Temperaturregelungssysteme können ebenfalls enthalten sein, um den Abscheidungsprozess zu erleichtern und zu steuern.
5. Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abscheidung in der Umweltchemie ein vielseitiger und kritischer Prozess ist, mit dem Oberflächen durch das Aufbringen von Materialschichten mittels verschiedener Techniken verändert werden können.
Jede Methode hat ihre spezifischen Mechanismen und Umweltauswirkungen.
Die Wahl der Abscheidungsmethode hängt von den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts und den Überlegungen zur Umweltverträglichkeit ab.
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