Jedną z głównych dziedzin, którą od wielu lat się zajmuję to technologia cienkowarstwowa. Nanoszenie cienkich warstw pozwala modyfikować właściwości materiałów i jest fundamentem współczesnej technologii. Bez nich wiele urządzeń, które dziś uznajemy za oczywiste, po prostu by nie istniało.
Pomyśl o tym:
1. Miniaturyzacja urządzeń, takich jak smartfony, laptopy czy sensory, nie byłaby możliwa bez cienkich warstw metali, półprzewodników i dielektryków, które tworzą skomplikowane układy elektroniczne.
2. Wydajność ogniw fotowoltaicznych zależy od cienkich warstw materiałów fotoaktywnych, które konwertują światło słoneczne na energię elektryczną.
3. Cienkie, przewodzące warstwy umożliwiają działanie ekranów dotykowych.
4. Powłoki antyrefleksyjne na soczewkach, filtrach optycznych i światłowodach poprawiają ich funkcjonalność i efektywność.
👉 Jak nanosimy cienkie warstwy?
W naszym laboratorium stosujemy następujące techniki:
- PVD (Physical Vapor Deposition) – materiał w stanie stałym odparowuje w próżni, a następnie nanoszony jest na podłoże, tworząc cienką warstwę. Najprostsza i najszybsza metoda.
- MBE (Molecular Beam Epitaxy) – proces epitaksji molekularnej pozwala na bardzo precyzyjne osadzanie warstw atomowych(!) na podłoże. Uzyskujemy tym samych warstwy o uporządkowanej strukturze.
- PLD (Pulsed Laser Deposition) – silny impuls lasera odparowuje materiał, który osadza się na podłożu, tworząc jednorodne, cienkie warstwy nawet z materiałów wieloskładnikowych (na przykład ceramik – inną metodą jest to niemożliwe do zrobienia).
Każda z tych metod pozwala na kontrolę grubości, struktury i składu chemicznego warstwy. Odpowiednią metodę dobieramy w zależności od założonego efektu i specyfiki projektu.
Chętnie podzielę się swoją wiedzą na temat technik nanoszenia warstw, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej.
Ciekawostka: Narzędzia skrawające są pokrywane twardymi powłokami, jak TiN (azotek tytanu), co zwiększa ich odporność na ścieranie nawet kilkukrotnie.