Chemical Solution Deposition

Chemical Solution Deposition

Der englische Begriff chemical solution deposition (CSD, dt. ‚chemische Abscheidung aus der Lösung‘, ‚chemische Lösungsabscheidung‘) bezeichnet eine Gruppe von (chemischen) Beschichtungsverfahren, bei denen ein Substrat zunächst mit in einer Lösung benetzt und diese Schicht verfestigt wird. Dies umfasst ein breites Spektrum von Verfahren:[1]

  • Sol-Gel-Prozess;
  • metal-organic decomposition (MOD, dt. ‚metallorganische Zersetzung‘), auch metal-organic deposition
  • Elektroplattieren (engl. electro-chemical deposition, ECD):
  • stromloses Abscheiden (engl. electroless plating)

Anders als Verfahren der chemischen- oder physikalischen Gasphasenabscheidung benötigen die Verfahren kein Vakuum und sind daher schneller und kostengünstiger. Mit ihnen ist es möglich auch großflächige Substrate mit defektfreien Dünnschichten und guter Stöchiometrie zu beschichten.

Inhaltsverzeichnis

Verfahren zum Lösungsauftrag

Für den Auftrag der Lösung auf das Substrat gibt es verschiedene, folgende Verfahren.

Rotationsbeschichtung

Rotationsbeschichtung
→ Hauptartikel: Rotationsbeschichtung

Bei der Rotationsbeschichtung (engl. spin coating auch spin-on) wird durch Aufschleudern ein dünner und gleichmäßiger Filme auf dem Substrat aufgetragen.

Tauchbeschichtung

Tauchbeschichtung planarer Substrate

Bei der Tauchbeschichtung (engl. dip coating) wird das Substrat in die Beschichtungslösung getaucht und wieder herausgezogen. Beim Herausziehen bleibt ein dünner Flüssigkeitsfilm auf dem Substrat zurück. Temperatur, Umgebungsdruck, Luftfeuchte und die Geschwindigkeit sowie Austauchwinkel, mit der das Substrat aus der Beschichtungslösung herausgezogen wird, sind ausschlaggebende Faktoren für die Schichtdicke und die Qualität der Beschichtung. Nachdem das Substrat beschichtet wurde, wird es in der Regel anschließend getrocknet und durch Pyrolyse (Umsetzung von Organik zu Anorganik) zu einer Keramik gebrannt. Hierbei werden bestimmte Kristallstrukturen gebildet, wie es beispielsweise in der Supraleiterproduktion erforderlich ist.

Tintenstrahldruck

Beim Tintenstrahldruck (engl. ink-jet printing) wird das Substrat nicht durch Eintauchen in die Lösung beschichtet, sondern durch einen speziellen Tintenstrahldrucker. Dieser besprüht das Substrat mit der Beschichtungslösung. Unter einfachen Bedingungen kommt man mit diesem Verfahren zu relativ guten Ergebnissen, doch im Vergleich zur Tauchbeschichtung ist es sehr kostenintensiv.

Literatur

  • Robert W. Schwartz, Manoj Narayanan: Chemical Solution Deposition—Basic Principles. In: David B. Mitzi (Hrsg.): Solution processing of inorganic materials. Wiley-Interscience, 2009, ISBN 978-0470406656, S. 33–76.

Einzelnachweise

  1. ↑ Gerald Gerlach, Wolfram Dötzel: Introduction to microsystem technology: a guide for students. John Wiley and Sons, 2008, ISBN 9780470058619, S. 84.

Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Chemical bath deposition — The chemical bath deposition method is one of the cheapest methods to deposit thin films and nanomaterials, as it does not depend on expensive equipment and is a scalable technique that can be employed for large area batch processing or… …   Wikipedia

  • Chemical vapor deposition — DC plasma (violet) enhances the growth of carbon nanotubes in this laboratory scale PECVD apparatus. Chemical vapor deposition (CVD) is a chemical process used to produce high purity, high performance solid materials. The process is often used in …   Wikipedia

  • Combustion chemical vapor deposition — (CCVD) is a chemical process by which thin film coatings are deposited onto substrates in the open atmosphere. Contents 1 History 2 Principles and procedure 3 Remote combustion chemical v …   Wikipedia

  • Solution precursor plasma spray — (SPPS) is a thermal spray process where a feedstock solution is heated and then deposited onto a substrate. Basic properties of the process are fundamentally similar to other plasma spraying processes. However, instead of injecting a powder into… …   Wikipedia

  • Deposition — or Depose may refer to: Deposition (law), taking testimony outside of court Deposition (chemistry), molecules settling out of a solution Thin film deposition, any technique for depositing a thin film of material onto a substrate or onto… …   Wikipedia

  • Deposition (chemistry) — In chemistry, deposition is the settling of particles (atoms or molecules) or sediment from a solution, suspension and mixture or vapor onto a pre existing surface. Deposition generally results in growth of new phase and is of fundamental… …   Wikipedia

  • Thin-film deposition — is any technique for depositing a thin film of material onto a substrate or onto previously deposited layers. Thin is a relative term, but most deposition techniques allow layer thickness to be controlled within a few tens of nanometers, and some …   Wikipedia

  • chemical element — Introduction also called  element,         any substance that cannot be decomposed into simpler substances by ordinary chemical processes. Elements are the fundamental materials of which all matter is composed.       This article considers the… …   Universalium

  • Electrophoretic deposition — (EPD), is a term for a broad range of industrial processes which includes electrocoating, cathodic electrodeposition, and electrophoretic coating, or electrophoretic painting. A characteristic feature of this process is that colloidal particles… …   Wikipedia

  • Thin film — A thin film is a layer of material ranging from fractions of a nanometer (monolayer) to several micrometers in thickness. Electronic semiconductor devices and optical coatings are the main applications benefiting from thin film construction. A… …   Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”