כימיה משטחים ובדיקות של משטחים ושינוי ושיפור משטחים

המשפט "משטחים מכסים הכל" הוא משפט שכולנו צריכים לתת שנייה לחשוב עליו. מדע פני השטח הוא חקר תופעות פיזיקליות וכימיות המתרחשות בממשק של שני שלבים, כולל ממשקי מוצק-נוזל, ממשקי מוצק-גז, ממשקי ואקום מוצק וממשקי גז נוזלי. הוא כולל את תחומי כימיה פני השטח ופיזיקה של פני השטח. יישומים מעשיים קשורים מכונים ביחד הנדסת שטח. הנדסת פני שטח כוללת מושגים כמו קטליזה הטרוגנית, ייצור התקן מוליכים למחצה, תאי דלק, מונו-שכבות בהרכבה עצמית ודבקים.

 

ניתן להגדיר באופן רחב כימיה של פני השטח כמחקר של תגובות כימיות בממשקים. זה קשור קשר הדוק להנדסת משטח, שמטרתה לשנות את ההרכב הכימי של משטח על ידי שילוב של אלמנטים נבחרים או קבוצות פונקציונליות המייצרות השפעות רצויות שונות או שיפורים בתכונות המשטח או הממשק. למדע פני השטח יש חשיבות מיוחדת לתחומים כמו קטליזה הטרוגנית וציפויי סרט דק.

 

המחקר והניתוח של משטחים כוללים טכניקות ניתוח פיזיקליות וכימיות כאחד. מספר שיטות מודרניות בודקות את 1-10 ננומטר העליון ביותר של המשטחים החשופים לוואקום. אלה כוללים ספקטרוסקופיה פוטואלקטרון של קרני רנטגן (XPS), ספקטרוסקופיה של אלקטרונים אוגר (AES), עקיפה של אלקטרונים באנרגיה נמוכה (LEED), ספקטרוסקופיה של אובדן אנרגיית אלקטרונים (EELS), ספקטרוסקופיה של ספיגה תרמית, ספקטרוסקופיה של פיזור יונים, ספקטרומטריית מסה יונים משנית (SIMS) , ושיטות אחרות לניתוח פני השטח. רבות מהטכניקות הללו דורשות ואקום וציוד יקר מכיוון שהן מסתמכות על זיהוי אלקטרונים או יונים הנפלטים מהמשטח הנחקר. מלבד טכניקות כימיות כאלה, נעשה שימוש גם בטכניקות פיזיקליות כולל אופטיות.

​

עבור כל פרויקט הנדסי פוטנציאלי הכולל משטחים, דבקים, שיפור הדבקה למשטחים, שינוי פני השטח להפיכת משטחים להידרופוביים (הרטבה קשה), הידרופיליים (הרטבה קלה), אנטי-סטטיים, אנטי-בקטריאליים או אנטי-פטרייתיים... וכו', פנו אלינו ואל מדעני השטח שלנו. יעזור לך במאמצי העיצוב והפיתוח שלך. יש לנו את הידע לקבוע באילו טכניקות להשתמש כדי לנתח את המשטח הספציפי שלך, כמו גם גישה לציוד הבדיקה המתקדם ביותר.

​

חלק מהשירותים שאנו מציעים לניתוח משטח, בדיקה ושינוי הם:

• בדיקה ואפיון משטחים

•  שינוי משטחים באמצעות טכניקות מתאימות כגון הידרוליזה להבה, טיפול משטח פלזמה, שקיעה של שכבות פונקציונליות... וכו'.

• פיתוח תהליכים לניתוח משטח, בדיקה ושינוי

• בחירה, רכש, שינוי ציוד לטיפול ושינוי פני השטח, ציוד תהליך ואפיון

• הנדסה לאחור של טיפולי פני שטח ליישומים מיוחדים

• הפשטה והסרה של מבנים וציפויים של סרט דק כושלים כדי לנתח את המשטחים הבסיסיים כדי לקבוע את סיבת השורש.

• שירותי עדות וליטיגציה מומחים

• שירותי ייעוץ

 

אנו מבצעים שינוי פני השטח עבור מגוון יישומים, כולל:

• שיפור הדבקה של ציפויים ותשתיות

• הפיכת משטחים להידרופוביים או הידרופיליים

• הפיכת משטחים לאנטי-סטטיים או סטטיים

• הפיכת משטחים לאנטי פטרייתיים ואנטי בקטריאליים

 

סרטים וציפויים דקים

סרטים דקים או ציפויים הם שכבות חומר דקות הנעות משברים של ננומטר (חד-שכבה) לעובי של מספר מיקרומטרים. התקני מוליכים למחצה אלקטרוניים, ציפויים אופטיים, ציפויים עמידים בפני שריטות הם כמה יישומים עיקריים הנהנים מבניית סרט דק.

 

יישום מוכר של סרטים דקים הוא המראה הביתית שבדרך כלל יש לה ציפוי מתכת דק בגב יריעת זכוכית ליצירת ממשק רפלקטיבי. תהליך הכסוף שימש בעבר לייצור מראות. כיום נעשה שימוש בציפויי סרט דק מתקדמים בהרבה. לדוגמה, ציפוי סרט דק מאוד (פחות מננומטר) משמש לייצור מראות דו-כיווניות. הביצועים של ציפויים אופטיים (כגון ציפוי אנטי-רפלקטיבי או AR) משופרים בדרך כלל כאשר ציפוי הסרט הדק מורכב משכבות מרובות בעלות עוביים ומדדי שבירה משתנים. מבנים תקופתיים דומים של סרטים דקים לסירוגין מחומרים שונים עשויים ליצור ביחד מה שנקרא סריג-על המנצל את תופעת הכליאה הקוונטית על-ידי הגבלת תופעות אלקטרוניות לדו-ממד. יישומים אחרים של ציפויי סרט דק הם סרטים דקים פרומגנטיים לשימוש כזיכרון מחשב, אספקת תרופות סרט דק המוחל על תרופות, סוללות סרט דק. גם סרטי קרמיקה דקים נמצאים בשימוש נרחב. הקשיות והאינרטיות הגבוהים יחסית של חומרים קרמיים הופכים סוגים אלה של ציפויים דקים לעניין להגנה על חומרי המצע מפני קורוזיה, חמצון ובלאי. בפרט, השימוש בציפויים כאלה על כלי חיתוך יכול להאריך את החיים של פריטים אלה במספר סדרי גודל. מחקר נעשה על יישומים רבים. דוגמה למחקר היא סוג חדש של חומרי תחמוצת אנאורגניים מסוג סרט דק, הנקרא תחמוצת קטיון מרובת רכיבים מתכת כבדה אמורפית, שיכולים לשמש לייצור טרנזיסטורים שקופים שהם זולים, יציבים וטובים לסביבה.

 

כמו כל נושא הנדסי אחר, תחום הסרטים הדקים דורש מהנדסים ממגוון דיסציפלינות, כולל מהנדסים כימיים. יש לנו משאבים יוצאי דופן בתחום זה ויכולים לספק לך את השירותים הבאים:

• עיצוב ופיתוח של סרט דק וציפויים

• אפיון סרט דק וציפויים כולל בדיקות כימיות ואנליטיות.

• שיקוע כימי ופיזיקלי של סרטים וציפויים דקים (ציפוי, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD כגון קיצוץ, קיזור תגובתי ואידוי, קרן אלקטרונית, טופוטקסיה)

• באמצעות בניית מבני סרט דק מורכבים, אנו יוצרים מבנים רב-חומריים כגון ננו-מרוכבים, מבנים תלת מימדיים, ערימות של שכבות שונות, רב שכבות,... וכו '

• פיתוח תהליכים ואופטימיזציה להנחת סרט דק וציפוי, תחריט, עיבוד

• בחירה, רכש, שינוי של סרט דק וציוד תהליך ואפיון ציפוי

• הנדסה לאחור של סרטים וציפויים דקים, ניתוח כימי ופיזיקלי של שכבות בתוך מבני ציפוי רב-שכבתיים כדי לקבוע תכולה כימית, קשרים, מבנה ומאפיינים

• ניתוח שורש של מבנים וציפויים של סרט דק כושלים

• שירותי עדות וליטיגציה מומחים

• שירותי ייעוץ