Die Entwicklung von Dünnschichten umfasst eine Reihe von Verfahren und Techniken.
Dünne Schichten sind Materialschichten mit einer Dicke von Subnanometern bis zu Mikrometern.
Die Entstehung dünner Schichten beginnt mit einem zufälligen Keimbildungsprozess, gefolgt von Keimbildungs- und Wachstumsphasen.
Diese Phasen hängen von verschiedenen Ablagerungsbedingungen ab, wie z. B. der Wachstumstemperatur, der Wachstumsrate und der Chemie der Substratoberfläche.
Die Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten lassen sich in die Kategorien physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD) einteilen.
Bei der PVD wird ein festes Material verdampft und auf ein Substrat aufgebracht.
Bei der CVD wird durch die Reaktion von Gasen ein dünner Film auf einem Substrat gebildet.
Diese Abscheidungsmethoden haben bei der Entwicklung verschiedener Industriezweige eine entscheidende Rolle gespielt.
Dünne Schichten haben zahlreiche Anwendungen in Branchen wie der Halbleiterelektronik, magnetischen Aufzeichnungsmedien, integrierten Schaltkreisen, LEDs, optischen Beschichtungen, harten Beschichtungen zum Schutz von Werkzeugen, Pharmazeutika, Medizin und vielen anderen.
Dünnschichtbeschichtungen können die Eigenschaften eines Objekts verändern, z. B. die Haltbarkeit erhöhen, die elektrische Leitfähigkeit verändern oder die optischen Eigenschaften verbessern.
Die Geschichte der dünnen Feststoffschichten reicht bis in die Antike zurück, als metallische Schichten, in der Regel Goldschichten, zu dekorativen und schützenden Zwecken verwendet wurden.
Heute wird die präzise Atomlagenabscheidung zur Herstellung hochreiner dünner Schichten eingesetzt.
Die Technologie der Dünnschichtabscheidung ist ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung der modernen Elektronik, einschließlich Halbleitern, optischen Geräten, Solarzellen, Festplatten und CDs.
Sie wird auch bei der Herstellung von Unterhaltungselektronik, Halbleiterlasern, Faserlasern, LED-Anzeigen, optischen Filtern, Verbindungshalbleitern, Präzisionsoptik, Mikroskopie, Objektträgern für die Mikroanalyse und medizinischen Implantaten eingesetzt.
Es gibt kein einheitliches System oder Verfahren für die Abscheidung von Dünnschichten, das für alle geeignet ist.
Die Wahl der Technik und der Konfiguration hängt von den spezifischen Leistungs- und Produktionsanforderungen der jeweiligen Anwendung ab.
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