sensoripinnoitteissa

Sensoripinnoitteilla tarkoitetaan erilaisia pinnoitteita, jotka sijoitetaan sensorien pinnalle niiden toimintakyvyn parantamiseksi, suojaamiseksi tai valikoivuuden lisäämiseksi. Pinnoitteet voivat koskea sekä elektroni- että optisia, kemi- tai mekaanisia sensoreita, ja niitä käytetään erityisesti suojaamaan kosteudelta, mekaaniselta kulumiselta sekä kemialliselta tai biologiselta vääristymiseltä. Myös sensoreiden vasteen ja lineaarisuuden hallitseminen sekä pitkän aikavälin vakaus ovat yleisiä tavoitteita.

Materiaaleja ja sovellustapoja on useita. Yleisiä pinnoitteita ovat polymeeriset kerrokset kuten parylenet, PDMS- ja PMMA- pinnoitteet sekä epäorgaaniset oksidipinnoitteet kuten SiO2-, Al2O3- ja TiO2-kerrokset. Myös nitridit ja metalliset pinnoitteet käytetään sähkökenttien, kosketus- ja lämpöstabiilisuuden parantamiseen. Pinnoitteita voidaan luoda kemiallisella VAPOR- tai nestevasulla, kuten kemiallisella höyrystyksellä (CVD), atomitasolla rakenteisella depositiosovelluksella (ALD), sputteroinnilla, elektrolyysillä sekä dip-, spin- tai ruiskutussyöttömenetelmillä. Erityisiä ominaisuuksia voidaan saavuttaa käyttämällä Parylene-pinnoitteita, kovametallifilmejä tai nanostrukturoiduja kerroksia.

Funktionaalisuuden piirteitä ovat muun muassa kosteuden ja kemiallisen korroosion estäminen, sähkön eristäminen, dielektriset ominaisuudet, anti-fouling- ja biokompatibiliteetti sekä optiset tai materiaalikohtaiset vaikutukset kuten anti-reflective- tai selektiivisethajotukset. Haasteisiin kuuluvat adheenssin varmistaminen, pinnoitteen paksuuden hallinta, yhteensopivuus sensorin muiden kerrosten kanssa sekä sensorin pitkäaikainen ikääntyminen ja sterilointi.

Sensoripinnoitteet ovat keskeisiä monilla aloilla, kuten lääketieteellisissä ja implanttisissa sensoreissa, ympäristö- ja teollisuussensoreissa sekä kaasuhavaitsemisissa. Tulevaisuudessa kehitetään smart- ja itseparantuvia pinnoitteita, nanostrukturoidtuja sekä anti-fouling- ja podeteknisiä ratkaisuja, jotka parantavat sekä kestävyyttä että tarkkuutta.