Lapisan tipis merupakan
lapisan yang mempunyai ketebalan pada orde nanometer sampai beberapa
mikrometer, sedangkan lapisan tebal mempunyai orde yang lebih besar dari
mikrometer. Lapisan tebal dapat di temukan dengan mudah karena banyak dijumpai sedangkan
lapisan tipis perlu metode dan cara khusus untukmenumbuhkannya yaitu dengan
cara spin coating, evaporating, sputerrring, dan beberapa cara khusus lainnya.
Lapisan tipis relatif sensitif dengan tekanan termomekanik
sistem dari “sol” menjadi “gel”. Sol tersusun dari partikel-partikel yang
berdiameter beberapa ratus nanometer dan tersuspensi dalam fase cair. Gel
kebanyakan bentuknya cair, namun mereka berperilaku seperti padat karena
memiliki jaringan cross-linked tiga dimensi di dalam cairan. Gel ini
mempuyai fase morfologi padat yang berkisar ke partikel yang diskrit ke
jaringan polimer terus menerus.
Untuk membentuk gel dapat dilakukan beberapa cara, cara yang paling
sederhana yaitu dengan membuat proses pengendapat terjadi, dan kemudian
menuangakan cairan yang tersisa. Proses sentrifugasi juga dapat mempercepat
pemisahan fasa. Penghilangan pelarut (cair) yang tersisa dapat menggunakan
proses pengeringan, yang akan disertai
dengan penyusutan dan densifikasi. Keringnya seluruh pelarut akan ditentukan
oleh distribusi porositas pada gel. Sturktur mikro utama dari komponen akhir
dipengaruhi oleh perubahan yang dikenakan pada struktur selama fase pengolahan.
Setelah itu proses pembakaran, seringkali digunakan untuk mendukung proses
polikondensasi lebih lanjut dan meningkatkan sifat mekanik dan stabilitas
struktur melalui proses sintering akhir, densifikasi dan pertumbuhan butir.
Salah satu keuntungan yang berbeda menggunakan metodologi ini dibandingkan
dengan teknik pengolahan yang lebih tradisional adalah bahwa densifikasi sering
dicapai pada temperatur yang jauh lebih rendah.
Sol dapat berupa
diendapkan pada substrat untuk membentuk sebuah film (misalnya, menggunakan
cara dip coating atau spin coating), dimasukkan ke dalam wadah yang sesuai
dengan bentuk yang diinginkan (misalnya, untuk mendapatkan keramik monolitik,
gelas, serat, membran, aerogels) , atau digunakan untuk mensintesis bubuk
(misalnya, mikrosfer, nanospheres).
proses penumbuhan lapisan tipis ini salah satunya menggunakan metode spin coating untuk melapisi substrat dengan material yang akan ditumbuhkan. penjelsan mengenai spin coating sebagai berikut:
Metode Spin coating telah digunakan untuk menumbuhkan atau membentuk lapisan tipis. Proses yang khas dari metode spin coating yaitu melapiskan cairan atau gel kepada substrat dan kemudian memutarkannya dengan kecepatan yang sangat tinggi (sekitar 3000 rpm) percepatan sentripetal akan menyebabkan resin menyebar, dan akhirnya berhenti, tepi substrat akan meninggalkan lapisan tipis dari resin pada permukaan. Ketebalan akhir dari lapisan akan bergantung dengan sifat alami dari resin (viskositas, laju pengeringan, tingkat padatan, tegangan permukaan, dll). Faktor –fatktor seperti kecepatan akhir, percepatan, asap tempat pembuangan berpengaruh pada bagaimana sifat dari lapisan yang dihasilkan . berikut tahap dari metode spin coating yang dilakukan untuk menghasilkan lapisan tipis
- Penetesan: resin diteteskan diatas substrat
- Spin Up: proses pemutaran menggunakan kecepatan awal, sehingga menyebabkan larutan terpercik keluar substrat
- spin Off: Proses pemutaran dengan kecepatan tetap, sehingga proses ini merupakan proses perataan lapisan dan penipisan lapisan.
- pengeringan
