Unter Abscheidung versteht man in der Chemie das Verfahren, bei dem dünne oder dicke Schichten einer Substanz Atom für Atom oder Molekül für Molekül auf einer festen Oberfläche erzeugt werden.
Dieser Prozess führt zu einer Beschichtung der Oberfläche, die die Eigenschaften des Substrats je nach Verwendungszweck verändern kann.
Die Abscheidung ist in verschiedenen Industriezweigen von entscheidender Bedeutung, insbesondere in der Halbleiterindustrie, wo sie zur Herstellung hochwertiger und leistungsfähiger Materialien eingesetzt wird.
Was ist die Bedeutung der Abscheidung in der Chemie? 4 Schlüsseltechniken erklärt
1. Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
Die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) ist ein Verfahren zur Herstellung fester Materialien, in der Regel unter Vakuumbedingungen.
Es wird häufig bei der Herstellung von Halbleitern und dünnen Schichten eingesetzt.
Das Verfahren beinhaltet die Verdampfung einer flüchtigen Verbindung, gefolgt von ihrer thermischen Zersetzung oder chemischen Reaktion mit anderen Stoffen auf dem Substrat.
Die nichtflüchtigen Reaktionsprodukte lagern sich dann auf dem Substrat ab und bilden einen dünnen Film.
Dieses Verfahren erfordert besondere Bedingungen wie Drücke von einigen Torr bis über Atmosphärendruck und relativ hohe Temperaturen (etwa 1000 °C).
2. Vakuum-Beschichtung
Bei der Vakuumabscheidung handelt es sich um eine Reihe von Verfahren, mit denen Materialschichten unter Vakuumbedingungen auf Substrate aufgebracht werden.
Diese Technik ermöglicht eine präzise Kontrolle der Schichtdicke, sogar im Nanometerbereich, in einer sauberen Umgebung.
Es wird häufig für das Aufbringen korrosionsbeständiger Schichten auf Substrate verwendet und ist für die Herstellung von Schichten aus anorganischen Materialien im industriellen Maßstab weit verbreitet.
3. Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)
Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) werden feste Materialien mit hoher Energie im Vakuum verdampft und auf ein Zielmaterial aufgebracht.
Zwei gängige PVD-Verfahren sind Sputtern und Verdampfen.
Beim Magnetronsputtern, einem plasmabasierten Verfahren, treten Plasmaionen in Wechselwirkung mit dem Material, wodurch Atome zerstäubt werden und einen dünnen Film auf dem Substrat bilden.
Dieses Verfahren wird üblicherweise in der Elektro- oder Optikproduktion eingesetzt.
4. Zusammenfassung der Abscheidetechniken
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abscheidung in der Chemie ein vielseitiges und wichtiges Verfahren ist, um Oberflächen durch das Aufbringen dünner oder dicker Schichten von Materialien zu verändern.
Es ist in Branchen, die präzise Materialeigenschaften benötigen, wie z. B. in der Halbleiterindustrie, unverzichtbar und setzt verschiedene Techniken wie CVD und PVD ein, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
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