SALD kondigt doorbraak aan in 

plasma atomaire coating 

26/01/2021

• Voor het eerst kunnen atoomdunne lagen worden aangebracht bij kamertemperatuur 

• Breed scala aan industriële toepassingen: zonnecellen, optica, verpakkingsfolies 


De technologie start-up SALD BV (Eindhoven) heeft een nieuw proces ontwikkeld om driedimensionale atomaire coatings ("Spatial Atomic Layer Deposition", afgekort SALD) te produceren in industrieel plasma. De methode genaamd Plasma Enhanced SALD (PE-SALD) vertegenwoordigt een doorbraak in het effenen van de weg voor het industriële gebruik van SALD-technologie in massaproductie. Door de atomaire coatings aan te brengen in een plasma-omgeving wordt industrieel gebruik sterk vereenvoudigd doordat de technische processen vanaf kamertemperatuur kunnen verlopen. Dit maakt het gebruik van SALD vele malen kosteneffectiever, wat industriële toepassing bevordert, bijvoorbeeld bij de productie van halfgeleiders, zonnecellen, optische lenzen en in de verpakkingsindustrie. Als voorbeelden noemt SALD BV aanzienlijk efficiëntere zonnecellen, verbeterde optische filters en antireflectiecoatings, robuustere displays voor smartphones en flinterdunne verpakkingsfolies die kunnen worden weggegooid zonder residu achter te laten. 


"From Lab to Fab" (van laboratorium tot fabriek) 

“Productie-ingenieurs dromen er al decennia van om SALD in de productie te gebruiken. Nu overschrijden we deze drempel en brengen we atomaire coatingtechnologie van het laboratorium naar de industrie, dat wil zeggen van lab naar fabriek ”, legt Frank Verhage, CEO van SALD BV, trots uit. PE-SALD heeft zijn wortels in de ontwikkeling van ALD. ALD is het originele "Atomic Layer Deposition" -proces, waarmee een laag ter dikte van een enkel atoom (ongeveer 1,1 Angstrom of 0,00000011 millimeter) kan worden aangebracht. 


Bijna oneindig veel functies 

Bij het SALD-proces (de “S” staat voor “ruimtelijk”) wordt een dragermateriaal driedimensionaal gecoat met meerdere atoomdunne lagen. Bij elke laag kunnen verschillende materialen worden aangebracht, waardoor chemische reacties van de stoffen optreden. De oppervlaktematerialen kunnen bijvoorbeeld metalen, oxiden, nitriden, sulfiden, fluoriden of andere stoffen zijn. De veelheid aan mogelijke combinaties resulteert in een bijna oneindig scala aan functies, afhankelijk van welke materialen in welke volgorde en in hoeveel lagen worden toegepast. In het driedimensionale meerlagige proces kunnen functioneel totaal verschillende stoffen, complexe verbindingen, polymeren en hybride organische en anorganische materialen op vrijwel elk oppervlak worden geproduceerd.


Kleiner dan de nieuwste generatie chips van Apple 

Dit resulteert in het extreem brede industriële toepassingsgebied van SALD-technologie van chipproductie tot batterijcellen, zonnepanelen, textiel, membranen en medische producten tot extreem dunne, scheurvaste folies voor verpakkingen in de voedingsmiddelen- en consumptiegoederenindustrie. Ondanks de hoge functionaliteit zijn de resulterende oppervlakken extreem dun: negen lagen die op elkaar zijn aangebracht, zijn ongeveer 1 nanometer (0,000001 millimeter) dik, dus ze zijn nog steeds vijf keer kleiner dan de chipstructuren in de nieuwste processorgeneratie van Apple.


Plasma maakt het verschil 

Vanwege de plasma-omgeving kunnen de nano-coatings worden vervaardigd bij atmosferische druk en kamertemperatuur vanaf 25 graden Celsius. Tot nu toe was voor de industriële productie van dergelijke dunne oppervlaktestructuren een productietemperatuur van minimaal 150 graden Celsius vereist. Dankzij de verlaging kunnen nieuwe stoffen als dragermateriaal worden gebruikt, waardoor geheel nieuwe toepassingsgebieden kunnen worden ontsloten en SALD in meer bedrijfstakken kan worden toegepast. Onder andere is de technologie tot dusverre op obstakels gestuit bij het toepassen van siliciumdioxide (Silicia, SiO2), tenzij een speciaal siliciumuitgangsmateriaal werd gebruikt in combinatie met een bepaalde reactant (co-reactant). Deze beperking wordt volledig overwonnen met het nieuwe "Plasma Enhanced SALD" -proces (PE-SALD), omdat het plasma zeer reactieve gassen kan genereren, zoals ozon, atomaire zuurstof en stikstofoxide, die als reactiepartners in het SALD-proces fungeren. Bovendien maakt PE-SALD de productie mogelijk van extreem dunne coatings van edelmetalen zoals zilver en platina en metaalnitriden. Met het nieuwe PE-SALD-proces werkt SALD BV nauw samen met Softal Corona & Plasma GmbH in Hamburg, al meer dan 60 jaar een wereldwijde specialist in oppervlaktebehandeling. "Plasmasystemen zijn extreem robuust en werken over de hele wereld 24/7 in grote productiefaciliteiten", legt SALD-baas Frank Verhage uit: "De integratie van SALD-technologie in deze productieprocessen betekent een doorbraak voor industrieel gebruik."

SALD (www.spatialald.com) heeft “Spatial Atomic Layer Deposition” ontwikkeld, een gepatenteerd proces dat uniek is in de wereld en waarmee coatings op industriële schaal kunnen worden aangebracht die zo dun zijn als een enkel atoom. Deze atomaire coatings zullen een revolutie teweegbrengen in hele industrieën, waaronder de productie van batterijcellen voor auto's en smartphones, de textielindustrie, polymeerelektronica (organische computerchips), de zonne-energie-industrie en de verpakkingsindustrie voor consumptiegoederen en gemaksvoedsel.