thumb|Vékonyréteg bevonat, mellyel az egyszerű üveglap reflexiói (balra) interferencia segítségével lecsökkenthetők (jobbra). Ezt nevezzük optikai antireflexiós rétegnek. A fizikában és kémiában vékonyrétegnek nevezik az anyag kis vastagságú tartományait, melyek az atomi méretektől a néhány mikrométerig terjedő méretűek. Leggyakoribb alkalmazásaik az optikai bevonatok és a félvezetőiparban alkalmazott elektromos vékonyrétegek.

Közismert, hétköznapokban is gyakori alkalmazásuk a tükör, mely egy üveg hordozóból és a rá felvitt fém (gyakran ezüst) vékonyrétegből áll. Igen vékony bevonattal féligáteresztő tükör is készíthető.

A vékonyrétegek fizikai jellemzése a szilárdtest-fizika, ezen belül a felületfizika tárgykörébe tartozik. Egyes vékonyrétegek (főleg melyek vastagsága közel esik az atomi méretekhez) bizonyos alkalmazások esetén kvázi kétdimenziós szerkezetként viselkednek, melyet kvantumbezárási effektusok okoznak.

Előállítása

Vékonyréteg-leválasztásnakA magyar rétegleválasztás szakkifejezés gyakran félreértésre ad okot: a leválasztás itt a mintadarab felületére történik, azaz a réteg épülésével jár, nem pedig onnan egy réteg eltávolításával. azt a folyamatot nevezik, amikor fizikai vagy kémiai reakció segítségével egy anyag (hordozó) felületén, mikro- vagy nanotechnológiai eljárással vékonyréteg épülését idézik elő. A réteg épülése tipikusan néhányszor tíz-száz nanométeres mérettartományon kontrollálható, de például molekulasugaras epitaxiával atomi rétegek is leválaszthatók.

A rétegleválasztási eljárások két alapvető kategóriába sorolhatók. A vékonyréteg létrejöttét meghatározó folyamat szerint megkülönböztetnek kémiai és fizikai elvű rétegleválasztásokat.Functional Polymer Films Eds.

Rétegnövekedési módok thumb|Frank–van-der-Merwe folyamat|140x140pxA rétegek növekedését megszabják a felületi energiaviszonyok, azaz hogy a hordozó felülete és a kapcsolódó új atomok (adatom) között milyen a kölcsönhatás, illetve miként hatnak kölcsön egymással a leválasztott réteg atomjai. Eszerint három jellemző alapesetet különböztetnek meg:Grabow, M. H., & Gilmer, G. H. (1988). Thin film growth modes, wetting and cluster nucleation. Surface science, 194(3), 333-346.thumb|Stranski–Krastanow folyamat|140x140px thumb|Volmer–Weber folyamat|140x140px Frank–van der Merwe-folyamat, azaz rétegenkénti növekedés. Ebben az esetben az adatom-felület kölcsönhatás és az adatom-adatom kölcsönhatás kiegyensúlyozza egymást. Szükséges hozzá a rácsilleszkedés, melyen ideális rétegnövekedés lehetséges. Stranski–Krastanov-folyamat, azaz összenövő szigetekben növekedés. Ez akkor jellemző növekedési mód, ha az adatom-felület kölcsönhatások dominálnak. Volmer–Weber-folyamat, azaz izolált szigetek növekedése. Ekkor a réteg atomjai közötti kölcsönhatások dominálnak, így az atomok "cseppekbe", "szigetekbe" rendeződnek.

Epitaxia

Egy anyag egy rétegének a ránövése egy másik anyag egyetlen kristályára úgy, hogy a kristályszerkezet a rétegben azonos a szubsztrátéval. Félvezető eszközök készítésénél alkalmazzák.Kémiai kislexikon, Typotex, 2007, epitaxia

Alkalmazások

Források Table of contents

Fordítás

Megjegyzések

Hivatkozások

Kapcsolódó szócikkek Knudsen-cella Vákuum Molekulasugaras epitaxia Gőznyomás Nanotechnológia Vékonyréteg-tranzisztor

Kategória:Szilárdtestfizika Kategória:Nanotechnológia