Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

Mikrosenzory a mikromechanické systémy 29vrstva se expozicí polymerizuje a stává se tak odolná vůči některým rozpouštědlům.Doutnavý výboj je méně využíván a to jen u monomerů jako např. styren.Redukce, oxidace a nitridace je založena na chemické reakci směsi plynů. Správnouvolbou plynů dochází k určeným reakcím za přítomnosti plynů hydrogenů, chloridů, kyslíkunebo dusíku. Vznikají vrstvy kovů, oxidů nebo nitridů.4.3.3 Elektrochemická depoziceNazývá se také elektrochemická povrchová úprava (electroplating). Můžeme ho rozdělitna depozici v kapalných a nekapalných médiích. Tato technika je velmi využívánav průmyslu. Je výhodná právě pro depozici pomocí masky, tedy odpadá selektivní leptání, ikdyž je samozřejmě možné nejprve vytvořit kompaktní plochu, a poté nanést masku proproces leptání. Tato technika je vhodnější spíše pro nanášení silnějších vrstev materiálů a tohlavně kovových. Lze ji tedy zahrnout, jak do metod tenkovrstvých, tak i do tlustovrstvých. Jevelmi jednoduchá a levná, ale je obtížné získat velmi tenkou homogenní vrstvu jako u prvníchdvou metod bez dostatečného know-how. Záleží na použitém roztoku, podmínkách depozice ačistotě povrchu na který se vrstva nanáší. Metoda využívá Faradayova zákona, kde tloušťkavrstvy l za jednotku času t je definována následovně:JEα= [ cm ⋅ st ρl − 1] , ( 4.1 )kde J je proudová hustota, E je elektrochemický ekvivalent, jenž je úměrný váze materiáludeponovaného průchodem stejné velikostí elektrické veličiny. α je účinnost proudu určenáz poměru experimentálně a teoreticky určené váhy (0.5 ÷ 1), ρ je hustota materiáluv deponované vrstvě.Tato technika slouží pro depozici kovů právě díky jejich dobré vodivosti, kde v roztokuse vyskytují ionty kovů nebo se rozpouštějí z anody. Samotná depozice se vytváří na katodě,kam ionty kovů s kladným nábojem přicházejí vlivem intenzity pole. Techniku lze využít ipro vytvoření oxidových vrstev, kdy se nejprve nanese vrstva kovu a poté se termickyoxiduje. Teplota a doba oxidace určuje tloušťku oxidové vrstvy.Mezi zvláštní techniku elektrodepozice patří anodizace. V průmyslu je velmi častopoužíváno eloxování hliníku, což je vlastně anodizace v kyselém roztoku (H 2 SO 4 , (COOH) 2 ,H 3 PO 4 ) při průchodu elektrického proudu. Hliníkový materiál je v tomto případě anodou.V této oblasti se objevily v posledních letech velké možnosti v oblasti vytváření nanostruktur.Bylo zjištěno, že za určité teploty roztoku, napětí a použité kyselině a její koncentraci, lzevytvořit pravidelnou nanoporézní hexagonálně uspořádanou strukturu, viz Obrázek 4.12.Tvarově lze tuto strukturu přirovnat k včelím plástvím. Rozměry těchto hexagonálních buněkse pohybují od 20 do 500 nm, tedy průměr pórů je podstatně menší. Tento jev byl zatímprokázán u velmi čistého hliníku a titanu. V současné době probíhají výzkumy pro využitítěchto struktur v oblasti senzorů i polovodičových součástek.