materiaallaag

Een materiaallaag is een duidelijke, samenhangende laag materiaal die zich bevindt tussen twee interfaces in een systeem en wordt gekenmerkt door een specifieke dikte en samenstelling. Materiaallagen kunnen enkelvoudig zijn of deel uitmaken van een gelaagde structuur met meerdere lagen.

Materiaallagen ontstaan op verschillende manieren, afhankelijk van de context. In technologische toepassingen ontstaan ze vaak door deposities zoals fysische depositie (PVD), chemische depositie (CVD) en deeltjesafzetting (ALD). Ook chemische processen zoals sol-gel, elektrochemische depositie of sputteren dragen bij aan het vormen van lagen. In geologische of natuurlijke contexten kunnen lagen ontstaan door sedimentatie, diagenese of metamorfose, waarbij verschillende materialen zich in de tijd stapelen.

Eigenschappen van een materiaallaag omvatten onder meer de dikte (meestal nanometer tot micrometer), de chemische samenstelling en de kristalliniteit of amorfheid, de dichtheid, en de mechanische en optische kenmerken. De lagen bevinden zich aan vloeibare of vaste interfaces en kunnen met elkaar diffunderen, reageren of spanningsopbouw vertonen afhankelijk van verschillen in thermische expansie en samenstelling. De kwaliteit van de interface tussen lagen is cruciaal voor hechting en duurzaamheid.

Normaliter wordt de dikte en uniformiteit van materiaallagen gemeten met technieken zoals ellipsometrie, profilometrie, scanning of transmission electron microscopy, en X-ray reflectometry. Toepassingen omvatten beschermende coatings, barrièrelagen tegen diffusie, optische en dielectric lagen in elektronische apparaten, evenals lagen in zonnecellen, OLEDs en sensors. Het beheer van lagen en hun interfaces is essentieel voor prestaties en betrouwbaarheid van veel moderne technologieën.