什么是薄膜沉积(Thin Film Deposition)？

薄膜沉积是一种工业上使用的技术，在由目标材料制成的特定设计部件上涂上一层薄薄的涂层，并使其表面具有一定的性能，金属的腐蚀性和半导体的电学性质。有几种沉积技术，通常是一次一层地在大量缺乏薄涂层所提供的基本表面特性的材料上添加原子或分子。任何一种具有最小体积和重量的涂层的设计required可受益于将目标材料暴露于带电液体环境的薄膜沉积，气体或等离子体。半导体工业使用薄涂层为硅片等材料提供导电性第一批粗金属涂层在第一个千年被用于改善镜子玻璃的反射性能。17世纪，威尼斯玻璃制造商发展了更精细的涂层技术。直到19世纪，才出现了精细的薄涂层方法，薄膜沉积是一种将单个原子和分子放在表面上的过程电镀是一种化学沉积的形式，将要涂覆的零件附着在电极上，浸入金属离子的导电溶液中。当电流流过溶液时，离子被吸引到零件表面，慢慢形成一层薄金属层。称为溶胶凝胶的半固态溶液是另一种化学沉积薄膜的方法。只要涂层颗粒足够小，它们将在凝胶中保持足够长的时间，以便在干燥阶段去除液体部分时组织成层并提供均匀的涂层。气相沉积是一种制造薄膜沉积的技术，其中部件通常在部分真空中，涂于通电的气体或等离子体中。在真空室中，原子和分子均匀分布，形成纯度和厚度一致的涂层。相比之下，化学气相沉积，将零件放置在由气态涂层占据的反应室中。气体与目标材料发生反应，以产生所需的涂层厚度。在等离子沉积中，涂层气体被过热成离子形式，然后与零件的原子表面发生反应，通常在高压下在溅射沉积中，固体形式的纯涂层材料源通过热或电子轰击来激发。固体源中的一些原子松散，并均匀地悬浮在惰性气体（如氩）中的零件表面这种类型的薄膜沉积有助于观察溅射镀金并通过电子显微镜观察的小零件上的细微特征。在为以后的研究涂覆零件时，金原子从零件上方的固体源中脱落，并通过充满氩气的腔室落在其表面薄膜沉积的应用越来越广泛，在透镜和平板玻璃上的光学涂层可以改善透射、折射和反射性能，生产用于相框照片的处方玻璃和防反射玻璃中的紫外线（UV）滤光片。半导体行业使用薄涂层为硅片等材料提供更好的导电性或绝缘性。陶瓷薄膜具有抗腐蚀性、硬度和绝缘性；虽然在低温下易碎，它们已成功地应用于传感器、集成电路和更复杂的设计中，薄膜可以沉积成超小型的"智能"结构，如电池、太阳能电池、药物输送系统甚至量子计算机。