Kimia e sipërfaqeve dhe testimi i sipërfaqeve dhe modifikimi dhe përmirësimi i sipërfaqes

Shprehja "Sipërfaqet mbulojnë gjithçka" është një shprehje për të cilën të gjithë duhet të mendojmë një sekondë. Shkenca sipërfaqësore është studimi i fenomeneve fizike dhe kimike që ndodhin në ndërfaqen e dy fazave, duke përfshirë ndërfaqet e ngurtë-lëngshme, ndërfaqet e ngurta-gazit, ndërfaqet e ngurtë-vakum dhe ndërfaqet e lëngët-gazit. Ai përfshin fushat e kimisë së sipërfaqes dhe fizikës së sipërfaqes. Aplikimet praktike të lidhura quhen bashkërisht si inxhinieri sipërfaqësore. Inxhinieria sipërfaqësore përfshin koncepte të tilla si kataliza heterogjene, fabrikimi i pajisjeve gjysmëpërçuese, qelizat e karburantit, shtresat e montuara vetë dhe ngjitësit.

 

Kimia e sipërfaqes mund të përkufizohet gjerësisht si studimi i reaksioneve kimike në ndërfaqe. Ajo është e lidhur ngushtë me inxhinierinë sipërfaqësore, e cila synon modifikimin e përbërjes kimike të një sipërfaqeje duke përfshirë elementë të përzgjedhur ose grupe funksionale që prodhojnë efekte të ndryshme të dëshiruara ose përmirësime në vetitë e sipërfaqes ose ndërfaqes. Shkenca e sipërfaqes është e një rëndësie të veçantë për fusha të tilla si kataliza heterogjene dhe veshjet me film të hollë.

 

Studimi dhe analiza e sipërfaqeve përfshin teknika të analizës fizike dhe kimike. Disa metoda moderne hetojnë 1-10 nm më të lartë të sipërfaqeve të ekspozuara ndaj vakumit. Këto përfshijnë spektroskopinë fotoelektronike me rreze X (XPS), spektroskopinë e elektroneve Auger (AES), difraksionin e elektroneve me energji të ulët (LEED), spektroskopinë e humbjes së energjisë së elektronit (EELS), spektroskopinë e desorbimit termik, spektroskopinë e shpërndarjes së joneve, spektrometrinë e masës së joneve sekondare (SIMS) , dhe metoda të tjera të analizës së sipërfaqes. Shumë nga këto teknika kërkojnë vakum dhe pajisje të shtrenjta pasi ato mbështeten në zbulimin e elektroneve ose joneve të emetuara nga sipërfaqja në studim. Përveç teknikave të tilla kimike, përdoren edhe teknika fizike duke përfshirë optike.

​

Për çdo projekt të mundshëm inxhinierik që përfshin sipërfaqet, ngjitësit, përmirësimin e ngjitjes në sipërfaqe, modifikimin e sipërfaqes për t'i bërë sipërfaqet hidrofobike (lagëtim i vështirë), hidrofilik (lagëtim i lehtë), antistatik, antibakterial ose antifungal...etj., na kontaktoni dhe shkencëtarët tanë të sipërfaqeve do t'ju ndihmojë në përpjekjet tuaja të projektimit dhe zhvillimit. Ne kemi njohuritë për të përcaktuar se cilat teknika duhet të përdorim për të analizuar sipërfaqen tuaj të veçantë, si dhe aksesin në pajisjet më të avancuara të testimit.

​

Disa nga shërbimet që ne ofrojmë për analizën, testimin dhe modifikimin e sipërfaqes janë:

• Testimi dhe karakterizimi i sipërfaqeve

•  Modifikimi i sipërfaqeve duke përdorur teknika të përshtatshme si hidroliza me flakë, trajtimi i sipërfaqes plazmatike, depozitimi i shtresave funksionale… etj.

• Zhvillimi i procesit për analizën, testimin dhe modifikimin e sipërfaqes

• Përzgjedhja, prokurimi, modifikimi i pajisjeve të trajtimit dhe modifikimit të sipërfaqes, pajisjeve të procesit dhe karakterizimit

• Inxhinieri e kundërt e trajtimeve sipërfaqësore për aplikime të veçanta

• Heqja dhe heqja e strukturave dhe veshjeve të dështuara të filmit të hollë për të analizuar sipërfaqet e poshtme për të përcaktuar shkakun rrënjësor.

• Shërbimet e ekspertëve dhe çështjeve gjyqësore

• Shërbime konsulence

 

Ne kryejmë modifikimin e sipërfaqes për një sërë aplikimesh, duke përfshirë:

• Përmirësimi i ngjitjes së veshjeve dhe nënshtresave

• Bërja e sipërfaqeve hidrofobike ose hidrofile

• Bërja e sipërfaqeve antistatike ose statike

• Bërja e sipërfaqeve antifungale dhe antibakteriale

 

Filma të hollë dhe veshje

Filmat e hollë ose veshjet janë shtresa të holla materiale që variojnë nga fraksionet e një nanometri (njështrese) deri në disa mikrometra në trashësi. Pajisjet gjysmëpërçuese elektronike, veshjet optike, veshjet rezistente ndaj gërvishtjeve janë disa aplikacione kryesore që përfitojnë nga ndërtimi i filmit të hollë.

 

Një aplikim i njohur i filmave të hollë është pasqyra shtëpiake e cila zakonisht ka një shtresë të hollë metalike në pjesën e pasme të një fletë xhami për të formuar një ndërfaqe reflektuese. Procesi i argjendit dikur përdorej zakonisht për të prodhuar pasqyra. Në ditët e sotme po përdoren veshje shumë më të avancuara me film të hollë. Për shembull, një shtresë filmi shumë e hollë (më pak se një nanometër) përdoret për të prodhuar pasqyra me dy drejtime. Performanca e veshjeve optike (të tilla si veshjet antireflektive ose AR) zakonisht përmirësohen kur veshja e filmit të hollë përbëhet nga shtresa të shumta që kanë trashësi të ndryshme dhe indekse thyese. Struktura të ngjashme periodike të filmave të hollë të alternuar të materialeve të ndryshme mund të formojnë kolektivisht një të ashtuquajtur supergrilcë e cila shfrytëzon fenomenin e kufizimit kuantik duke kufizuar fenomenet elektronike në dy dimensione. Aplikime të tjera të veshjeve me film të hollë janë filmat e hollë feromagnetikë për përdorim si memorie kompjuterike, shpërndarjen e barit me film të hollë të aplikuar në farmaceutikë, bateritë me film të hollë. Filmat e hollë qeramike janë gjithashtu në përdorim të gjerë. Fortësia dhe inertiteti relativisht i lartë i materialeve qeramike i bën këto lloj veshjesh të holla me interes për mbrojtjen e materialeve të nënshtresës nga korrozioni, oksidimi dhe konsumimi. Në veçanti, përdorimi i veshjeve të tilla në veglat prerëse mund të zgjasë jetën e këtyre artikujve me disa renditje të madhësisë. Hulumtimet janë duke u bërë në shumë aplikacione. Një shembull i kërkimit është një klasë e re e materialeve okside inorganike të filmit të hollë, i quajtur oksid shumëpërbërës i kationit amorf të metaleve të rënda, i cili mund të përdoret për të bërë transistorë transparentë që janë të lirë, të qëndrueshëm dhe të mirë për mjedisin.

 

Si çdo lëndë tjetër inxhinierike, fusha e filmave të hollë kërkon inxhinierë nga një sërë disiplinash, duke përfshirë inxhinierët kimikë. Ne kemi burime të jashtëzakonshme në këtë fushë dhe mund t'ju ofrojmë shërbimet e mëposhtme:

• Projektimi dhe zhvillimi i filmit dhe veshjeve të hollë

• Karakterizimi i filmit të hollë dhe veshjeve duke përfshirë testet kimike dhe analitike.

• Depozitimi kimik dhe fizik i filmave dhe veshjeve të hollë (prerja, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD si spërkatja, spërkatja reaktive dhe avullimi, rreze elektronike, topotaksia)

• Nëpërmjet ndërtimit të strukturave komplekse të filmit të hollë, ne krijojmë struktura multimateriale si nano-kompozite, struktura 3D, rafte me shtresa të ndryshme, shumështresa,…. etj.

• Zhvillimi dhe optimizimi i procesit për depozitimin e filmit të hollë dhe veshjes, gdhendjen, përpunimin

• Përzgjedhja, prokurimi, modifikimi i pajisjeve të procesit dhe karakterizimit të filmit të hollë dhe veshjes

• Inxhinieri e kundërt e filmave dhe veshjeve të hollë, analiza kimike dhe fizike e shtresave brenda strukturave të veshjes me shumë shtresa për të përcaktuar përmbajtjen kimike, lidhjet, strukturën dhe vetitë

• Analiza e shkakut rrënjësor të strukturave dhe veshjeve të dështuara të filmit të hollë

• Shërbimet e ekspertëve dhe çështjeve gjyqësore

• Shërbime konsulence