Substraatti

Substraatti (engl. substrate) on yleistermi, jolla tarkoitetaan alusta, pintaa tai perustaa, johon jokin toinen aine, rakenne tai prosessi rakentuu tai tapahtuu. Substraatin ominaisuudet, kuten koostumus, rakenne, pinnan sileys ja kemiallinen vakaus, vaikuttavat sen soveltuvuuteen erilaisiin käyttötarkoituksiin.

Kemiassa ja katalyysissä substraatti on usein se kemiallinen aine, joka reagoi tai muuttuu reaktiossa yhdessä katalyytin kanssa. Katalyysissä substraatti ja katalyytti ovat vuorovaikutuksessa, ja substraatti voidaan muuntaa tuotteeksi reaktion aikana.

Biologiassa ja bioteknologiassa substraatti voidaan nähdä kahdella tavalla: solujen viljelyn pinnalla substraatti tarjoaa kiinnittymispinnan, jota pitkin solut voivat kasvaa ja erilaistua; entsyymiliuoksissa substraatti on aine, johon entsyymi reagoi muodostaen tuotteita, eli entsyymi sitoutuu substraattiin ja muodostaa entsyymi-substraatti-kompleksin.

Elektroniikassa ja materiaalityössä substraatti on peruspohja, jonka päälle rakennetaan ohutkalvoja, piirejä tai katalyitteja. Tyypillisiä substraatteja ovat pi-wafert, lasi, kvartsi, safiiri sekä erilaisten kerrosten kannatina. Substraatin ominaisuudet, kuten läpivalaisuvuus, tarttuvuus, lämpötilakestävyys ja pinnan karheus, vaikuttavat ohutkalvojen kasvuun ja valmistusprosessien hallintaan.

Substraatin valintaan ja valmisteluun liittyy usein puhdistus, pinnan karhennus ja pinnan kemiallinen käsittely, jotta kiinnittyminen ja suorituskyky varmistuvat. Etymologisesti termi on lainattu englannin sanasta substrate, ja sitä käytetään laajasti eri tieteenaloilla kuvaamaan perustaa, johon jokin muu rakennetaan tai jonka vaikutus rajoittaa prosessia.