Silikonschichten

Silikonschichten bezeichnen dünne Filme, die aus silikonbasierten Polymeren oder organosilicon-Verbindungen bestehen und auf ein Substrat aufgebracht werden. Sie dienen meist als Schutz-, Dichtungs- oder Funktionsschicht. Typische Vertreter sind Polydimethylsiloxan (PDMS) und andere organosiloxanische Polymere; daneben können auch vernetzte Silikonharze oder Silikonmonolagen durch Oberflächenbehandlung entstehen. In manchen Kontexten werden auch Schichten aus anorganischem Siliciumoxid (SiO2) separat betrachtet, da sie chemisch verschieden sind.

Eigenschaften von Silikonschichten hängen stark vom Material und dem Herstellungsverfahren ab. Generell bestechen sie durch gute chemische Beständigkeit, Wärme- und UV-Stabilität, geringe Gasdurchlässigkeit und gute elektrische Isolation. Ihre Flexibilität und Mechanik variieren je nach Vernetzung und Filmdicke. PDMS-Schichten weisen oft eine bemerkenswerte Optik- und Oberflächeneigenschaft auf, während harte Silikonharze als schützende Barriere dienen können. Viele Silikonschichten sind biokompatibel, weshalb sie in der Medizintechnik und in der Mikrofunktionalisierung von Oberflächen eingesetzt werden.

Herstellungsmethoden umfassen Spincodierung, Dip-Coating oder Tropfenauftrag, gefolgt von Aushärtung oder Vernetzung. Für dünne, hochreine Schichten kommen auch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder Plasma-Polymerisation zum Einsatz. Oberflächenmodifikation durch Silanisierung ermöglicht Monolayer- oder Gemischschichten, die Adhäsion verbessern oder spezielle Oberflächeneigenschaften erzeugen.

Anwendungen finden sich in der Elektronik (Passivierung und Isolierung von Halbleitern), der Optik (Schutz- und Antireflexbeschichtungen), der Mikrofluidik und der Medizintechnik (biokompatible Beschichtungen). Zu den Herausforderungen zählen Delamination, Migration von Additiven, Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht und Umwelteinflüssen.