Abscheidung ist ein physikalischer Prozess, bei dem eine Substanz eine Schicht auf einer festen Oberfläche bildet.
Dieser Prozess verändert die Eigenschaften der Substratoberfläche entsprechend der beabsichtigten Anwendung.
Die Abscheidung kann durch verschiedene Methoden erfolgen, z. B. durch Sprühen, Schleuderbeschichtung, Beschichtung und Vakuumabscheidung.
Die Dicke der abgeschiedenen Schicht kann von einem einzelnen Atom (Nanometer) bis zu mehreren Millimetern reichen.
Was ist der physikalische Prozess der Abscheidung? 4 Schlüsselaspekte erklärt
1. Methoden der Abscheidung
Zu den Abscheidungsverfahren gehören die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die chemische Gasphasenabscheidung (CVD), die Atomlagenabscheidung (ALD) und die Ionenstrahlabscheidung (IBD).
Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) werden die Materialien physikalisch in ein Vakuum und dann durch Hitze oder Sputtern auf das Substrat übertragen.
Bei der CVD werden Gase als Vorläufer für das Schichtwachstum verwendet, wobei das Substrat oft eine erhöhte Temperatur aufweisen muss.
ALD und IBD sind speziellere Verfahren, die mit atomarer oder ionenbasierter Präzision arbeiten.
2. Anwendungen von Dünnschichten
Abgeschiedene Dünnschichten werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B. als Schutzschichten, optische Beschichtungen, dekorative Beschichtungen, elektrisch funktionierende Beschichtungen, Biosensoren, plasmonische Geräte, Dünnschicht-Photovoltaikzellen und Dünnschichtbatterien.
Jede Anwendung erfordert spezifische Schichteigenschaften, die sich auf die Wahl der Abscheidungsmethode und der Parameter auswirken.
3. Faktoren, die die Abscheidung beeinflussen
Zu den Schlüsselfaktoren gehören die Abscheiderate, die Gleichmäßigkeit, die Flexibilität des Systems, die Schichtabdeckung, die Filmeigenschaften, die Prozesstemperatur, die Robustheit des Prozesses und die mögliche Beschädigung des Substrats.
Jeder Faktor spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Qualität und der Eignung der abgeschiedenen Schicht für den vorgesehenen Verwendungszweck.
So wirkt sich beispielsweise die Abscheiderate auf die Geschwindigkeit und Präzision des Schichtwachstums aus, während die Gleichmäßigkeit der Schicht gleichmäßige Eigenschaften auf dem Substrat gewährleistet.
4. Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
Eine spezielle Art der Abscheidung, bei der ein fester Film auf einer erhitzten Oberfläche durch eine chemische Reaktion in einer Dampfphase abgeschieden wird.
Dieses Verfahren umfasst in der Regel drei Schritte: Verdampfung einer flüchtigen Verbindung, thermische Zersetzung oder chemische Reaktion des Dampfes und Abscheidung der nichtflüchtigen Reaktionsprodukte auf dem Substrat.
CVD erfordert besondere Bedingungen wie hohe Temperaturen und Drücke.
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