Metallikerroksen

Metallikerros on ohut kerros metallia, joka on pinnoitettu substraattiin sen ominaisuuksia parantamaan tai määrittelemään. Paksuus vaihtelee muutamista nanometreistä mikrometreihin, ja kerrosta voidaan käyttää sähköjohtavuuden, kulutuskestävyyden, ruostumattomuuden, heijastuvuuden sekä difuusioesteen aikaansaamiseksi. Metallikerroksia valmistetaan useilla eri tavoilla, riipuen käyttötarkoituksesta ja kohdemateriaalista.

Valmistusmenetelmät jakautuvat pääpiirteissään päälle sijoitettaviin tekniikoihin sekä vakavampiin hiukkas- tai haihdutuspohjaisiin prosesseihin. Elektrolyyttinen (galvanoiva) pinnoitus sekä elektroless-pinnoitus kuuluvat päällekkäin- ja kemiallisesti aktivoituihin menetelmiin; fysikaalinen haihdunta (PVD, esimerkiksi sputtering) sekä kemiallinen haihdunta (CVD) mahdollistavat erittäin ohuiden, tasalaatuisten kerrosten tuotannon. Atomikerroskasvatus (ALD) tarjoaa puolestaan erittäin tarkkaa ohutta pinnoitusta. Yleisimpiä käytettyjä materiaaleja ovat kupari ja alumiini elektroniikassa sekä kromi, nikkeli, kultaa ja hopea erilaisissa korroosiosuoja- ja koristekerroksissa.

Ominaisuudet ja käyttökohteet riippuvat metallin, kerroksen paksuuden sekä alustan yhteensopivuudesta. Huomioon otetaan adheezio, difuusioesteet ja jännitykset kerroksen sisällä. Metallikerroksia mitataan useilla tekniikoilla, kuten X-ray fluorescence (XRF) -menetelmällä, sekä optisilla ja nanoanalyysimenetelmillä. Laajasti metallikerroksia käytetään elektroniikkajohdoissa ja -kontaktien pinnoitteissa, turva- ja koristekerroksina sekä suoja- ja heijastustehtävissä eri materiaaleissa.