薄膜蒸着は、非常に薄い材料の層を基板上に塗布するために使用されるプロセスである。
この層の厚さは数ナノメートルから100マイクロメートルに及ぶ。
この技術は、半導体、光学機器、ソーラーパネルなど、現代の電子機器の製造に欠かせない。
蒸着プロセスは、化学蒸着と物理蒸着（PVD）の2種類に大別される。
4つの主な方法を説明
化学蒸着
化学蒸着は、化学反応を利用して材料を基板に蒸着させる。
一般的な方法のひとつに前駆体ガス法がある。
この方法では、金属を含む前駆体を活性化ゾーンで活性化し、活性化前駆体を形成する。
この前駆体は次に反応チャンバーに移され、そこで還元性ガスと交互に基板に吸着される。
これにより、周期的な蒸着プロセスによって薄膜が形成される。
物理蒸着（PVD）
PVDは、機械的、電気機械的、または熱力学的手段を用いて固体膜を蒸着します。
化学蒸着とは異なり、PVDは材料を基板に結合させるための化学反応に頼らない。
その代わり、低圧の蒸気環境で作動する。
この環境では、蒸着される材料はエネルギー状態に置かれ、その表面から粒子が放出される。
これらの粒子は直線的な経路で移動し、低温の基材に到達すると凝縮し、固体層を形成する。
このプロセスは一般的に方向性があり、コンフォーマル性は低い。
技法と原理
成膜技法の選択は、用途、ターゲットと基材の材質、均一性、耐食性、熱伝導性などの所望の膜特性によって決まる。
一般的な手法には、蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着、化学蒸着などがある。
どの手法も、真空環境を作り出し、ソースから基板への粒子の自由な移動を促進する。
そこで粒子が凝縮して薄膜が形成される。
用途
薄膜蒸着は、マイクロ／ナノ・デバイスの製造に不可欠である。
これらのデバイスでは、厚さ1000ナノメートル以下の薄膜が必要とされる。
プロセスは、ソースからの粒子の放出から始まる。
その後、粒子は基板に運ばれる。
そして最後に、基板表面に凝縮させる。
この技術は、さまざまな電子機器や光学機器の機能性と性能に不可欠です。
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