كيمياء الأسطح واختبار الأسطح وتعديل وتحسين الأسطح

إن عبارة "الأسطح تغطي كل شيء" هي عبارة يجب علينا جميعًا أن نمنحها ثانية للتفكير فيها. علم السطح هو دراسة الظواهر الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في واجهة من مرحلتين ، بما في ذلك الواجهات الصلبة والسائلة ، وواجهات الغاز الصلب ، وواجهات الفراغ الصلب ، وواجهات الغاز السائل. وهي تشمل مجالات كيمياء الأسطح وفيزياء الأسطح. يشار إلى التطبيقات العملية ذات الصلة بشكل مشترك باسم هندسة السطح. تشمل هندسة الأسطح مفاهيم مثل الحفز غير المتجانس ، وتصنيع أجهزة أشباه الموصلات ، وخلايا الوقود ، والطبقات الأحادية المجمعة ذاتيًا ، والمواد اللاصقة.

 

يمكن تعريف كيمياء السطح على نطاق واسع بأنها دراسة التفاعلات الكيميائية في الواجهات. ترتبط ارتباطًا وثيقًا بهندسة الأسطح ، والتي تهدف إلى تعديل التركيب الكيميائي للسطح من خلال دمج عناصر مختارة أو مجموعات وظيفية تنتج تأثيرات مرغوبة مختلفة أو تحسينات في خصائص السطح أو الواجهة. علم السطح ذو أهمية خاصة لمجالات مثل الحفز غير المتجانس والطلاء الرقيق.

 

تتضمن دراسة وتحليل الأسطح تقنيات التحليل الفيزيائي والكيميائي. تقوم العديد من الطرق الحديثة بسبر أقصى 1-10 نانومتر من الأسطح المعرضة للفراغ. وهي تشمل التحليل الطيفي للإلكترون بالأشعة السينية (XPS) ، والتحليل الطيفي للإلكترون في أوجيه (AES) ، وانحراف الإلكترون منخفض الطاقة (LEED) ، والتحليل الطيفي لفقدان طاقة الإلكترون (EELS) ، والتحليل الطيفي للامتصاص الحراري ، ومطياف تشتت الأيونات ، ومطياف كتلة الأيونات الثانوي (SIMS) وطرق تحليل السطح الأخرى. تتطلب العديد من هذه التقنيات معدات فراغية وباهظة الثمن لأنها تعتمد على اكتشاف الإلكترونات أو الأيونات المنبعثة من السطح قيد الدراسة. إلى جانب هذه التقنيات الكيميائية ، يتم أيضًا استخدام التقنيات الفيزيائية بما في ذلك التقنيات البصرية.

​

لأي مشاريع هندسية محتملة تتضمن الأسطح ، المواد اللاصقة ، تعزيز الالتصاق بالأسطح ، تعديل السطح لجعل الأسطح كارهة للماء (ترطيب صعب) ، ماء (سهل الترطيب) ، مضاد للكهرباء الساكنة ، مضاد للبكتيريا أو مضاد للفطريات ... إلخ ، اتصل بنا وبعلماء الأسطح لدينا سيساعدك في جهود التصميم والتطوير الخاصة بك. لدينا المعرفة لتحديد التقنيات التي يجب استخدامها لتحليل سطحك الخاص بالإضافة إلى الوصول إلى معدات الاختبار الأكثر تقدمًا.

​

بعض الخدمات التي نقدمها لتحليل السطح والاختبار والتعديل هي:

• اختبار وتوصيف الأسطح

•   تعديل الأسطح باستخدام تقنيات مناسبة مثل التحلل المائي باللهب ومعالجة سطح البلازما وترسيب الطبقات الوظيفية ... إلخ.

• تطوير العمليات لتحليل السطح والاختبار والتعديل

• اختيار وشراء وتعديل معدات معالجة وتعديل الأسطح والعملية ومعدات التوصيف

• الهندسة العكسية للمعالجات السطحية للتطبيقات الخاصة

• تجريد وإزالة الهياكل والأغشية الرقيقة الفاشلة لتحليل الأسطح الكامنة لتحديد السبب الجذري.

• الشاهد الخبير وخدمات التقاضي

• خدمات استشارية

 

نقوم بإجراء تعديلات على السطح لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك:

• تحسين التصاق الطلاء والركائز

• جعل الأسطح كارهة للماء أو محبة للماء

• جعل الأسطح مقاومة للكهرباء الساكنة أو الاستاتيكية

• جعل الأسطح مضادة للفطريات والبكتيريا

 

الرقائق والطلاءات الرقيقة

الأغشية الرقيقة أو الطلاءات عبارة عن طبقات رقيقة من المواد تتراوح من كسور نانومتر (أحادي الطبقة) إلى عدة ميكرومترات في السماكة. تعتبر أجهزة أشباه الموصلات الإلكترونية والطلاء البصري والطلاء المقاوم للخدش بعض التطبيقات الرئيسية التي تستفيد من بناء الأغشية الرقيقة.

 

التطبيق المألوف للأغشية الرقيقة هو المرآة المنزلية التي عادة ما يكون لها طلاء معدني رقيق على الجزء الخلفي من لوح من الزجاج لتشكيل واجهة عاكسة. كانت عملية صنع الفضة تستخدم بشكل شائع لإنتاج المرايا. في الوقت الحاضر يتم استخدام الطلاءات الرقيقة الأكثر تقدمًا. على سبيل المثال ، يتم استخدام طبقة رقيقة جدًا (أقل من نانومتر) لإنتاج مرايا ذات اتجاهين. عادةً ما يتم تحسين أداء الطلاءات الضوئية (مثل الطلاءات المضادة للانعكاس أو الطلاءات AR) عندما يتكون طلاء الأغشية الرقيقة من طبقات متعددة بسماكات مختلفة ومؤشرات انكسار. قد تشكل الهياكل الدورية المماثلة للأغشية الرقيقة المتناوبة من مواد مختلفة مجتمعة ما يسمى بالشبكة الفائقة التي تستغل ظاهرة الحبس الكمومي عن طريق قصر الظواهر الإلكترونية على بعدين. التطبيقات الأخرى لطلاء الأغشية الرقيقة هي الأغشية الرقيقة المغناطيسية لاستخدامها كذاكرة كمبيوتر ، وتوصيل الأدوية ذات الأغشية الرقيقة المطبقة على المستحضرات الصيدلانية ، وبطاريات الأغشية الرقيقة. كما تستخدم الأغشية الخزفية الرقيقة على نطاق واسع. تجعل الصلابة العالية نسبيًا وخامل المواد الخزفية هذه الأنواع من الطلاءات الرقيقة ذات أهمية لحماية مواد الركيزة من التآكل والأكسدة والتآكل. على وجه الخصوص ، يمكن أن يؤدي استخدام مثل هذه الطلاءات في أدوات القطع إلى إطالة عمر هذه العناصر بعدة أوامر من حيث الحجم. يجري البحث على العديد من التطبيقات. مثال على البحث هو فئة جديدة من مواد الأكسيد غير العضوي ذات الأغشية الرقيقة ، تسمى أكسيد متعدد المكونات كاتيون ثقيل غير متبلور ، والتي يمكن استخدامها لصنع ترانزستورات شفافة غير مكلفة ومستقرة وحميدة بيئيًا.

 

مثل أي موضوع هندسي آخر ، فإن مجال الأفلام الرقيقة يتطلب مهندسين من مجموعة متنوعة من التخصصات ، بما في ذلك المهندسين الكيميائيين. لدينا موارد رائعة في هذا المجال ويمكن أن نقدم لك الخدمات التالية:

• تصميم وتطوير الأغشية الرقيقة والطلاءات

• توصيف الأغشية الرقيقة والطلاءات بما في ذلك الاختبارات الكيميائية والتحليلية.

• الترسيب الكيميائي والفيزيائي للأغشية الرقيقة والطلاء (الطلاء ، CSD ، CVD ، MOCVD ، PECVD ، MBE ، PVD مثل الرش ، الرش التفاعلي ، والتبخر ، الشعاع الإلكتروني ، التوضيع السطحي)

• من خلال بناء هياكل الأغشية الرقيقة المعقدة ، نقوم بإنشاء هياكل متعددة المواد مثل المركبات النانوية ، والهياكل ثلاثية الأبعاد ، وأكوام الطبقات المختلفة ، والطبقات المتعددة ،…. إلخ.

• تطوير العملية وتحسينها من أجل ترسيب الأغشية الرقيقة والطلاء والحفر والمعالجة

• اختيار وشراء وتعديل الأغشية الرقيقة وعملية الطلاء ومعدات التوصيف

• الهندسة العكسية للأغشية الرقيقة والطلاء والتحليل الكيميائي والفيزيائي للطبقات داخل هياكل الطلاء متعددة الطبقات لتحديد المحتوى الكيميائي والسندات والهيكل والخصائص

• تحليل السبب الجذري لهياكل الأغشية الرقيقة والطلاء الفاشلة

• الشاهد الخبير وخدمات التقاضي

• خدمات استشارية