ზედაპირის ქიმია და ზედაპირების ტესტირება და ზედაპირის მოდიფიკაცია და გაუმჯობესება

ფრაზა "ზედაპირები ფარავს ყველაფერს" არის ის, რაზეც ყველამ წამით უნდა ვიფიქროთ. ზედაპირული მეცნიერება არის ფიზიკური და ქიმიური ფენომენების შესწავლა, რომლებიც ხდება ორი ფაზის ინტერფეისზე, მათ შორის მყარი-თხევადი ინტერფეისები, მყარი აირის ინტერფეისები, მყარი-ვაკუუმის ინტერფეისები და თხევადი აირის ინტერფეისები. იგი მოიცავს ზედაპირების ქიმიისა და ზედაპირული ფიზიკის დარგებს. დაკავშირებულ პრაქტიკულ აპლიკაციებს ერთობლივად უწოდებენ ზედაპირულ ინჟინერიას. ზედაპირული ინჟინერია მოიცავს ისეთ ცნებებს, როგორიცაა ჰეტეროგენული კატალიზი, ნახევარგამტარული მოწყობილობების დამზადება, საწვავის უჯრედები, თვითაწყობილი მონოფენები და ადჰეზივები.

 

ზედაპირის ქიმია შეიძლება ფართოდ განისაზღვროს, როგორც ქიმიური რეაქციების შესწავლა ინტერფეისებზე. ის მჭიდროდ არის დაკავშირებული ზედაპირულ ინჟინერიასთან, რომელიც მიზნად ისახავს ზედაპირის ქიმიური შემადგენლობის შეცვლას შერჩეული ელემენტების ან ფუნქციური ჯგუფების ჩართვის გზით, რომლებიც წარმოქმნიან სხვადასხვა სასურველ ეფექტს ან გაუმჯობესებას ზედაპირის ან ინტერფეისის თვისებებში. ზედაპირულ მეცნიერებას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ჰეტეროგენული კატალიზი და თხელი ფირის საფარი.

 

ზედაპირების შესწავლა და ანალიზი მოიცავს როგორც ფიზიკურ, ასევე ქიმიურ ანალიზის ტექნიკას. რამდენიმე თანამედროვე მეთოდი იკვლევს ვაკუუმზე დაუცველი ზედაპირების ყველაზე 1-10 ნმ. ესენია: რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია (XPS), აუგერის ელექტრონის სპექტროსკოპია (AES), დაბალი ენერგიის ელექტრონების დიფრაქცია (LEED), ელექტრონის ენერგიის დაკარგვის სპექტროსკოპია (EELS), თერმული დეზორბციის სპექტროსკოპია, იონების გაფანტვის სპექტროსკოპია, მეორადი იონის მასის სპექტრომეტრია (SIMS) და ზედაპირის ანალიზის სხვა მეთოდები. ამ ტექნიკათაგან ბევრი მოითხოვს ვაკუუმს და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას, რადგან ისინი ეყრდნობა შესწავლილი ზედაპირიდან გამოსხივებული ელექტრონების ან იონების აღმოჩენას. გარდა ასეთი ქიმიური ტექნიკისა, ასევე გამოიყენება ფიზიკური, მათ შორის ოპტიკური ტექნიკაც.

​

ნებისმიერი პოტენციური საინჟინრო პროექტისთვის, რომელიც მოიცავს ზედაპირებს, ადჰეზივებს, ზედაპირებზე ადჰეზიის გაძლიერებას, ზედაპირების მოდიფიკაციას ჰიდროფობიური (რთული დასველება), ჰიდროფილური (ადვილი დასველება), ანტისტატიკური, ანტიბაქტერიული ან სოკოს საწინააღმდეგოდ... და ა.შ., დაგვიკავშირდით და ჩვენი ზედაპირის მეცნიერები დაგეხმარებათ დიზაინისა და განვითარების ძალისხმევაში. ჩვენ გვაქვს ცოდნა იმის დასადგენად, თუ რომელი ტექნიკები გამოვიყენოთ თქვენი კონკრეტული ზედაპირის გასაანალიზებლად, ასევე ყველაზე მოწინავე სატესტო აღჭურვილობაზე წვდომისათვის.

​

ზოგიერთი სერვისი, რომელსაც ჩვენ ვთავაზობთ ზედაპირის ანალიზის, ტესტირებისა და მოდიფიკაციისთვის არის:

• ზედაპირების ტესტირება და დახასიათება

•  ზედაპირების მოდიფიკაცია შესაბამისი ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ცეცხლის ჰიდროლიზი, პლაზმური ზედაპირის დამუშავება, ფუნქციური ფენების დეპონირება….ა.შ.

• ზედაპირის ანალიზის, ტესტირებისა და მოდიფიკაციის პროცესის განვითარება

• ზედაპირული დამუშავებისა და მოდიფიკაციის აღჭურვილობის შერჩევა, შესყიდვა, მოდიფიკაცია, პროცესისა და დახასიათების მოწყობილობები

• ზედაპირის დამუშავების უკუ ინჟინერია სპეციალური აპლიკაციებისთვის

• წარუმატებელი თხელი ფირის სტრუქტურებისა და საფარების ამოღება და მოცილება ძირეული ზედაპირების გასაანალიზებლად, ძირეული მიზეზის დასადგენად.

• ექსპერტი მოწმისა და სამართალწარმოების მომსახურება

• Საკონსულტაციო მომსახურება

 

ჩვენ ვახორციელებთ ზედაპირის მოდიფიკაციას სხვადასხვა აპლიკაციისთვის, მათ შორის:

• საფარის და სუბსტრატების გადაბმის გაუმჯობესება

• ზედაპირების გაკეთება ჰიდროფობიური ან ჰიდროფილური

• ზედაპირების დამზადება ანტისტატიკური ან სტატიკური

• ზედაპირების დამზადება სოკოს საწინააღმდეგო და ანტიბაქტერიული

 

თხელი ფილმები და საფარები

თხელი ფილმები ან საფარი არის თხელი მატერიალური ფენები, რომლებიც მერყეობს ნანომეტრის ფრაქციებიდან (მონოფენა) რამდენიმე მიკრომეტრამდე სისქემდე. ელექტრონული ნახევარგამტარული მოწყობილობები, ოპტიკური საფარები, ნაკაწრებისადმი მდგრადი საფარები არის რამდენიმე ძირითადი პროგრამა, რომელიც სარგებლობს თხელი ფირის კონსტრუქციით.

 

თხელი ფილმების ნაცნობი გამოყენებაა საყოფაცხოვრებო სარკე, რომელსაც, როგორც წესი, აქვს თხელი ლითონის საფარი შუშის ფურცლის უკანა მხარეს ამრეკლავი ინტერფეისის შესაქმნელად. ვერცხლის მოპოვების პროცესი ოდესღაც ჩვეულებრივ გამოიყენებოდა სარკეების დასამზადებლად. დღესდღეობით ბევრად უფრო მოწინავე თხელი ფირის საფარები გამოიყენება. მაგალითად, ძალიან თხელი ფირის საფარი (ნანომეტრზე ნაკლები) გამოიყენება ორმხრივი სარკეების დასამზადებლად. ოპტიკური საფარის (როგორიცაა ანტირეფლექსური, ან AR საფარები) შესრულება, როგორც წესი, გაუმჯობესებულია, როდესაც თხელი ფირის საფარი შედგება მრავალი ფენისგან, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული სისქე და რეფრაქციული მაჩვენებლები. სხვადასხვა მასალის მონაცვლეობითი წვრილი ფენების მსგავსი პერიოდული სტრუქტურები შეიძლება ერთობლივად ქმნიან ეგრეთ წოდებულ სუპერლატს, რომელიც იყენებს კვანტური შეზღუდვის ფენომენს ელექტრონული ფენომენების ორგანზომილებიანად შეზღუდვით. თხელი ფირის საფარის სხვა გამოყენებაა ფერომაგნიტური თხელი ფირები კომპიუტერის მეხსიერების გამოსაყენებლად, წამლის თხელი ფირის მიწოდება, რომელიც გამოიყენება ფარმაცევტულ საშუალებებზე, თხელი ფენის ბატარეებზე. კერამიკული თხელი ფირები ასევე ფართოდ გამოიყენება. კერამიკული მასალების შედარებით მაღალი სიმტკიცე და ინერტულობა ხდის ამ ტიპის თხელ საფარებს საინტერესოს სუბსტრატის მასალების კოროზიისგან, დაჟანგვისა და ცვეთაგან დასაცავად. კერძოდ, საჭრელ იარაღებზე ასეთი საფარის გამოყენებამ შეიძლება გაახანგრძლივოს ამ ნივთების სიცოცხლე რამდენიმე ბრძანებით. კვლევები ბევრ აპლიკაციაზე მიმდინარეობს. კვლევის მაგალითია თხელი ფირის არაორგანული ოქსიდის მასალების ახალი კლასი, რომელსაც ეწოდება ამორფული მძიმე ლითონის კათიონის მრავალკომპონენტიანი ოქსიდი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამჭვირვალე ტრანზისტორების დასამზადებლად, რომლებიც არის იაფი, სტაბილური და ეკოლოგიურად კეთილთვისებიანი.

 

როგორც ნებისმიერი სხვა საინჟინრო საგანი, თხელი ფენების სფერო მოითხოვს ინჟინრებს სხვადასხვა დისციპლინიდან, მათ შორის ქიმიური ინჟინრები. ჩვენ გვაქვს გამორჩეული რესურსები ამ სფეროში და შეგვიძლია მოგაწოდოთ შემდეგი სერვისები:

• თხელი ფირის და საფარის დიზაინი და განვითარება

• თხელი ფირის და საფარის დახასიათება ქიმიური და ანალიტიკური ტესტების ჩათვლით.

• წვრილი ფენების და საფარების ქიმიური და ფიზიკური დეპონირება (დაფარვა, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD, როგორიცაა თხრილი, რეაქტიული აორთქლება და აორთქლება, ელექტრონული სხივი, ტოპოტაქსია)

• რთული თხელი ფირის სტრუქტურების აგებით, ჩვენ ვქმნით მულტიმატერიალურ სტრუქტურებს, როგორიცაა ნანოკომპოზიტები, 3D სტრუქტურები, სხვადასხვა ფენების დასტა, მრავალშრიანი და…. და ა.შ.

• პროცესის შემუშავება და ოპტიმიზაცია თხელი ფირისა და საფარის დეპონირების, ოქროვის, დამუშავებისთვის

• თხელი ფირის და საფარის პროცესის და დახასიათების აღჭურვილობის შერჩევა, შესყიდვა, მოდიფიკაცია

• თხელი ფენების და საფარების შებრუნებული ინჟინერია, ფენების ქიმიური და ფიზიკური ანალიზი მრავალშრიანი საფარის სტრუქტურებში ქიმიური შემცველობის, ბმების, სტრუქტურისა და თვისებების დასადგენად

• წვრილი ფირის სტრუქტურებისა და საფარების ძირეული მიზეზის ანალიზი

• ექსპერტი მოწმისა და სამართალწარმოების მომსახურება

• Საკონსულტაციო მომსახურება