Kerrostamistekniikoissa

Kerrostamistekniikoissa tarkoitetaan menetelmiä, joilla materiaalia sijoitetaan alustan pinnalle kalvoksi tai kerrokseksi. Tavoitteena on hallita kerroksen paksuus, koostumus sekä mikro- ja makrorakenne, jotta ominaisuudet kuten kovuus, lämmönjohtavuus sekä sähköinen ja optinen suorituskyky vastaavat sovellusta. Näillä tekniikoilla valmistetaan muun muassa puolijohdemateriaaleja, optisia pinnoitteita sekä energianvarastoinnin ja korroosionkeston kalvoja sekä pintakäsittelykerroksia.

Tekniikat jaotellaan pääasiassa fysikaalisiin ja kemiallisiin menetelmiin. Fysikaalisia kerrostamistekniikoita ovat esimerkiksi höyrystys ja sputterointi, joissa materiaalia siirretään kalvoksi ilman merkittävää kemiallista reaktiota. Lisäksi käytetään atomikerrostumia sekä muita tarkkoja kerrostusmenetelmiä konformalisuuden ja paksuuden hallinnan parantamiseksi. Kemialliset tekniikat perustuvat kemiallisiin reaktioihin kasvun aikana, esimerkkeinä kemiallinen kaasujen reaktiokasvu (CVD), sol-gel-tekniikat sekä elektrolyyttinen kerrostus.

Sovellukset kattavat elektroniikan, fotoniikan, energianvarastoinnin sekä kulutusta kestävät pinnoitteet ja korroosiosuojat. Päätökseen vaikuttavat haluttu kerroksen paksuus, konformalisuus, puhtaus sekä prosessin kustannukset ja turvallisuus. Kehitystrendit keskittyvät tarkempaan ohjaukseen, pienempiin epäpuhtauksiin sekä ympäristöystävällisten ja energiatehokkaiden prosessien kehittämiseen, kuten monikerroksisten kalvokerrosten valmistukseen ja kalvotekniikoiden yhdistämiseen.

---