ohutkalvoina

Ohutkalvoina tarkoitetaan ohuita, usein vain muutaman nanometrin–kymmenien mikrometrien paksuisia kerroksia, jotka on levitetty alustan pinnalle tarkoituksellisiin teknisiin ja tieteellisiin käyttötarkoituksiin. Niitä käytetään laajasti elektronisessa, optisessa ja katalyyttisessä teknologiassa sekä materiaalitekniikassa.

Materiaalit ohutkalvoina voivat olla metalleja, puolijohteita, polymeerejä tai keraameja. Tyypillisiä valmistusmenetelmiä ovat fyysinen höyrykasvatus (PVD), kemiallinen höyrykasvatus (CVD) sekä atomic layer deposition (ALD); lisäksi käytetään kalvopinnoitteita kuten spin coating ja dip coating sekä Langmuir–Blodgett -menetelmää sekä elektrolyyttistä tallettamista. Prosessin valinta vaikuttaa kalvon koostumukseen, paksuuteen ja kiinnittymiseen alustaansa.

Ohutkalvojen ominaisuudet riippuvat sekä materiaalista että paksuudesta. Ne voivat olla optisesti läpinäkyviä tai heijastelevia, eristemäisiä tai johtavia sekä tarjota mekaanista vahvistusta, suojan hapettumista vastaan tai pinnan epätasaisuuksien tasoittamista. Ominaisuuksiin vaikuttavat paksuus, pintaroska, substraatti sekä valmistusolosuhteet.

Sovellukset ovat moninaisia: elektroniikassa ohutkalvot toimivat eristeinä ja johtimina sekä anturien ja fotonisten laitteiden pinnoitteina; optisissa pinnoitteissa parannetaan läpinäkyvyyttä ja heijastavuutta; ne toimivat myös suojapinnoitteina, katalyyttisinä tukirakenteina sekä suodatus- ja erotteluprosesseissa, mukaan lukien biolääketieteen laitteet. Ohutkalvot ovat keskeisiä modernissa teknologiassa, missä paksuus ja kerrosrakenteet määrittävät toiminnallisuuden.