薄膜は、表面特性の向上から電気伝導性の変化まで、さまざまな用途に欠かせない。
薄膜はどのように成膜されるのか？5つの必須テクニックを解説
1.物理蒸着（PVD）
物理的気相成長法（PVD）には、原料の蒸発またはスパッタリングが含まれます。
この材料が基板上で凝縮して薄膜を形成します。
PVDには、蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリングなどの技術があります。
蒸発法では、材料は蒸気になるまで加熱され、基板上に堆積する。
電子ビーム蒸着では、電子ビームを使って材料を加熱する。
スパッタリングでは、ターゲット材料にイオンをぶつけて原子を放出し、基板上に堆積させる。
2.化学気相成長法（CVD）
化学気相成長法（CVD）は、化学反応を利用して基板上に薄膜を蒸着させる。
基板は前駆体ガスに曝され、反応して目的の物質が析出する。
一般的なCVD法には、低圧CVD（LPCVD）とプラズマエンハンストCVD（PECVD）があります。
これらの技術により、複雑な物質の成膜や、膜特性の精密な制御が可能になる。
3.原子層堆積法（ALD）
原子層堆積法（ALD）は、一度に1原子層ずつ成膜できる高精度の方法である。
基板は、周期的なプロセスで特定の前駆体ガスに交互にさらされる。
この方法は、複雑な形状であっても、均一でコンフォーマルな膜を作るのに特に有用である。
4.薄膜の応用
薄膜の応用範囲は広い。
表面の耐久性や耐傷性を高めることができる。
また、電気伝導性や信号伝送を変えることもできる。
例えば、鏡の反射膜は薄膜であり、通常スパッタリング技術を用いて成膜される。
5.蒸着プロセスの概要
蒸着プロセスには一般に3つのステップがある。
第一に、熱や高電圧などを使ってソースから粒子を放出する。
第二に、これらの粒子を基板に運ぶ。
第三に、粒子が基板表面に凝縮する。
成膜方法の選択は、希望するフィルム特性とアプリケーションの特定の要件に依存します。
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