Anasayfa » Bilgi ve Yönetim Sistemleri » Laboratuvar Ekipmanları ve Güvenliği » Döndürmeli Kaplama Cihazı: Spin Coater
Döndürmeli Kaplama Cihazı: Spin Coater
Döndürmeli Kaplama Cihazı: Spin Coater

Döndürmeli Kaplama Cihazı: Spin Coater

Döndürmeli kaplama düz yüzeylerde ince film tabaka kaplamak için kullanılan bir yöntemdir. Az miktarda malzeme, kaplanacak tabakanın ortasına uygulanarak istenilen hızlarda belirtilen zaman süresi boyunca döndürülerek uygulanır. Bu proses için kullanılan cihazlara spin kaplayıcı veya sadece spinner denir. Bu kaplama yönteminde uygulanan kaplama malzemesi genellikle uçucudur ve işlem sırasında aynı anda buharlaşır. Filmin kalınlığı da çözeltinin ve çözücünün viskozitesi, konsantrasyonu ve yüzey gerilimi gibi parametrelere bağlıdır. Döndürerek kaplama yönteminin matematiksel modellemesine bakıldığında burada en önemli faktörlerden biri döndürme hızıdır. Kaplanacak yüzeyin hızı(dev/dk), kaplama sıvısına uygulanan radyal (santrifüj) kuvvet derecesini ve aynı zamanda havanın karakteristik türbülansını ve hızını etkiler. Kaplama kalınlığı ile hız arasında ters orantı vardır. Eğme açısal hızı ne kadar artırılsa film tabakası o kadar ince olur.

Döndürerek kaplama işlemi genel olarak iki ana aşamadan oluşur.Bu aşamalardan ilki statik ve dinamik dağıtma aşamaları olarak isimlendirilir. Bu aşamada yüzeyde kaplanacak maddeyi istenilen kalınlıkta yaymak, ikinci aşama ise amaç bu malzemeyi kurutmaktır. Statik dağıtmada; kaplatılması istenilen madde, kaplama yüzeyi üzerine maddenin viskozitesine bağlı olarak 1 ila 10cc arasında bir şırınga veya damlalık yardımı ile bırakılır.(a,b)Viskozitesi yüksek olan malzemelerde yüzeyi düzgün kaplamak için daha yüksek devirde daha fazla solüsyon kullanmak gerekir. Dinamik yayılma aşamasında genellikle yaklaşık 500 dev/dakika hız kullanılır. Bunun sebebi sıvıyı alt tabaka üzerinde kurutarak daha az malzemenin kaybını sağlamaktır.(c)

Dinamik yayılma aşaması tamamlandıktan sonra ikinci aşamada sıvıyı istenilen kalınlığa ulaştırmak ve uçuculuğu artırmak adına yüksek hızlar tercih edilir.(d) Bu aşamadaki amaç kaplama sıvısını kurutmaktır. Bu adım için 1500-6000 dev/dakika hız ve yine kaplanacak malzemenin özelliklerine ve yüzeye bağlı olarak 10-90 saniye arasında bir tercih yapılır.

Her kaplama 3 aşamadan oluşmak zorunda değildir. Bu aşamalar kaplama kalınlığı ve kaplama malzemesinin viskozitesine bağlı olarak değiştirilerek kaplamaya en uygun olan adım dizisi seçilir.

Kaynaklar:

A theoritical study on spin coating technique (Master’s thesis, Department of Physics, Benue State University, Makurdi, Nigeria). (2012-2013). M.D Tyona.

Send this to friend