fysikaalisestaDeposition

Fysikaalinen deposition, englanniksi physical deposition, viittaa ilmiöön, jossa materiaali siirtyy kaasusta kiinteäksi pinnalle ilman kemiallista reaktiota. Sitä käytetään yleisesti ohutkalvotekniikoissa ja sen yhteydessä puhutaan usein PVD:stä (physical vapor deposition).

Prosessi tapahtuu yleensä alhaisen paineen oloissa, jolloin materiaali tiivistyy kaasuvasta kiinteäksi pinnalle. Koska kyseessä ei ole kemiallinen reaktio, depositio pyrkii säilyttämään lähdemateriaalin rakennettaa ja koostumusta mahdollisimman hyvin. Filmien kasvut voivat olla kerroksellisiä tai saarikasvua, ja pinnan adheesio sekä mikrostruktur ovat herkkiä prosessin lämpötilalle, paineelle, virtaushäiriöille ja deposition-nopeudelle.

Yleisimmät fysikaalisen deposition menetelmät ovat PVD-tekniikat: haihtuminen (evaporatio) sekä sputtering (magnetron-sputtering mukaan lukien). Myös pulssilaserdeposition (PLD) kuuluu tähän ryhmään. Prosessit vaativat tyhjiö- tai matalan paineen olosuhteita, sekä tarkkaa substraatin esikäsittelyä, lämpötilan hallintaa ja kalvon paksuuden kontrollia.

Käyttökohteita ovat muun muassa puolijohde- ja optiikkateollisuus, kulutusta kestävät pintapinnoitteet sekä suoja- ja estetikkapinnoitteet. Ohutkalvot voivat olla nanometreistä useisiin mikrometreihin paksuja, ja niiden tiheys, kiteisyys sekä jännitys riippuvat olennaisesti valmistusolosuhteista.

Fysikaalinen deposition voidaan nähdä myös geologisissa yhteyksissä eräänlaisena mekaanisena sedimentaationa, jossa aine kasautuu ilman kemiallista reaktiota veden, tuulen tai jääkiden vaikutuksesta. Tätä käytetään usein sedimentaation tai maalajiseurintojen yhteydessä.