Ploni sluoksniai ir jų taikymas (0)

2014-10-07

Plonais sluoksniais arba plonomis dangomis vadinami medžiagų sluoksniai, kurių storis siekia nuo vieno monosluoksnio (sluoksnis, kurį sudaro vienas atomų arba molekulių sluoksnis) iki keletos mikrometrų (1 mikrometras yra 10^-6 m).

Sluoksniai, nusodinti ant metalų, keramikos, stiklo, polimerų ar kitų paviršių, vadinamų padėklais, žymiai keičia medžiagų optines, mechanines, elektrines, tribologines, katalitines savybes bei pagerina gaminių charakteristikas. Ploni sluoksniai itin svarbūs mikroelektronikoje integrinių schemų metalizacijai, specialių elektrodų, plonasluoksnių rezistorių, fotorezistorių ir interferencinių filtrų veidrodžių formavimui. Saulės energetikoje naudojami optiškai skaidrūs (permatomi) ir laidūs elektros srovei ploni sluoksniai, p ir n tipo puslaidininkiai bei metaliniai kontaktai. Įvairios paskirties ploni sluoksniai yra auginami skirtingais būdais, kuriuos galima suskirstyti į dvi dideles grupes: cheminiai ir fizikiniai nusodinimo iš garų fazės metodai. Visi fizikiniai nusodinimo metodai yra atliekami vakuuminėse kamerose. Jose naudojant skirtingus fizikinius reiškinius kietos medžiagos vakuume yra paverčiamos į atominę būseną. Atomai (dalelės) nesutikdamos pasipriešinimo nukeliauja iki padėklo, ant jo nusėda ir formuoja plonus sluoksnius. Sluoksnių savybės itin priklauso nuo parinkto metodo ir auginimo proceso parametrų: dujų slėgio vakuuminėje kameroje, medžiagos atomų įgyjamos energijos, nuo padėklo tipo, padėklo paviršiaus paruošimo ir jo švarumo, taip pat nuo padėklo temperatūros. Nusodinimo metodas parenkamas pagal tai, kokie kokybės reikalavimai yra keliami auginamoms dangoms. Pavyzdžiui, jeigu reikėtų suformuoti ploną metalinį sluoksnį iš metalų, turinčių žemą lydymosi temperatūrą (aliuminis, varis, galis, indis, alavas, cinkas, švinas, bismutas ir kt.), tuomet puikiai tinka terminis garinimas, kuris leidžia auginti sluoksnius dideliais greičiais ir gauti storesnes metalines dangas. Jei medžiaga turi aukštą lydymosi temperatūrą (platina, titanas, cirkonis, molibdenas, volframas ir kt.), tuomet naudojami plazminiai medžiagos dulkinimo inertinėmis argono dujomis metodai, t.y. vyksta medžiagos dulkėjimas. Pakeitus inertines dujas reaktyviomis (deguonimi, azotu) galima gauti praktiškai visų metalų oksidų arba nitridų plonus sluoksnius. Šiuolaikinės aukštosios technologijos jau nebeapsiena be plonų sluoksnių. Jų pagrindu kuriami visi šiuolaikiniai elektronikos prietaisai.

[1] http://www.pro-lite.uk.com/File/custom_optics.php

[2] http://www.treehugger.com/solar-technology/thin-film-solar-technology-could-be-seriously-clobbering-fossil-fuels-in-ten-years.html

KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto Fizikos katedros docentas dr. Aleksandras Iljinas

Aut. teisės: www.technologijos.lt
Autoriai: Aleksandras Iljinas

(0)
(0)
(0)

Komentarai (0)