Осаждение органических пленок (MVD)

Осаждение тонких органических плёнок, также известных как SAM (Self-Assembled Monolayers), в процессе производства электронных устройств является способом модификации поверхности, за счёт формирования реактивных и функциональных химических групп. Реактивные группы позволяют связывать с поверхностью различные вещества, а функциональные группы изменяют характеристики поверхности в соответствии с желаемой функцией, например, придания её гидрофильных или гидрофобных свойств.

SAM – это одиночный молекулярный слой функционального материала. Повышенный интерес к этим покрытиям связан с возможностью их использования при создании гидрофобных поверхностей, с целью для продления срока службы устройств, таких как МЭМС (микроэлектромеханических) —  акселерометров, гироскопов, микрофонов и других.

Мономолекулярный слой как правило имеет реактивную и функциональную части. Реактивная часть — группа, которая обеспечивает физическое скрепление между поверхностью и моно-слоем. Чаще всего, в качестве реактивных групп применяются тиолы и хлорсиланы. Тиолы обеспечивают хорошую адгезию к поверхности золота, за счёт сильной связи между золотом и серой. Хлорсиланы используются там, где поверхность образует кремний или двуокись кремния (SiO₂). Функциональная группа выполняет придаёт плёнке требуемые свойства (например, гидрофобные, гидрофильные или биоактивные).

Гидрофобные покрытия используются для защиты от влаги, которая может оседать на поверхности МЭМС из окружающей среды, и для снижения эффекта «залипания», там, где подвижные части МЭМС имеют соприкосновение. Таким образом, удаётся снизить критическую зависимость работы устройства от окружающей среды и увеличить срок его эксплуатации.

Гидрофильные покрытия являются альтернативным подходом для решения проблемы залипания: равномерное распределение жидкости по поверхности не позволяет ей собираться в капли, являющиеся причиной указанной проблемы.

Биосовместимые и биоактивные покрытия широко применяются в медицинских устройствах, таких, как и lab-on-chip («лаборатория на кристалле»), предназначенных для анализа биологических материалов, например, определения уровня сахара в крови при диабете.

Метод осаждения SAM из газовой фазы, также известный как MVD (Molecular Vapor Deposition), в настоящее время становятся все более распространенными, поскольку позволяет включить нанесение покрытий в стандартный технологический процесс производства электронных устройств. Осаждение производится в условиях вакуума и может быть совмещено с другими технологическими процессами, в едином кластере. Типичное время осаждения составляет нескольких минут.