سه مرحله اصلی در هر فرایند لایه نشانی فیزیکی تبخیری[۱۵] تحت شرایط خلا شامل (الف) تبخیر ماده منبع، (ب) انتقال بخار از منبع به زیرلایه که میخواهیم آن را با ماده منبع پوشش دهیم و (ج) تشکیل لایه نازک روی زیر لایه با انباشت بخار منبع مورد نظر است که با کنترل مقدار ماده انباشت شده میتوان ضخامت لایه را تنظیم کرد. روشهای مختلفی بر اساس روش تبخیر وجود دارد که تفاوت آنها در روش تولید بخار میباشد.
۲-۳-۲-۱-۱- روش تبخیر گرمایی
آسانترین و فراگیرترین روش لایهنشانی، روش تبخیر[۱۶] میباشد. از ویژگیهای مثبت این روش میتوان به کاربرد آسان، سادگی و سرعت زیاد لایهگذاری اشاره کرد. در این روش منبع تبخیر و ماده بستر درمحفظه خلاء قرار میگیرند و سپس محفظه تا فشاری که معمولاُ کمتر از ۵- ۱۰ تور است، تخلیه می شود. عمل تخلیه باعث کاهش یافتن دمای تبخیر مواد مختلف و خلوص بیشتر لایهی نازک میشود. ماده مورد نظر برای لایه نشانی را در یک محفظهی فلزی استوانهای و یا یک سیم فلزی مارپیچ قرار می دهند. محفظه فلزی باید از مادهای دیرگداز و با رسانایی گرمایی خوب و مقاومت الکتریکی بالا باشد. زیرلایه را با فاصلهای در بالای منبع تبخیر قرار می دهند. سپس از منبع تبخیر جریان الکتریکی با شدت بالا عبور می کند. در اثر مقاومت الکتریکی زیاد منبع تبخیر، گرمای زیادی تولید می شود که زمینه ذوب شدن ماده مورد نظر را فراهم می کند. کمکم اتمهای مادهای که گفته شد با دریافت انرژی از فاز جامد یا مایع به فاز گازی میروند. به دلیل اختلاف فشار محیط اطراف زیرلایه با محیط اطراف منبع، ماده تبخیر شده به سمت زیرلایه حرکت میکند. یکی از مواردی که در این روش بسیار مهم است، زاویه برخورد اتمها با سطح زیرلایه میباشد و باعث تفاوت ضخامت لایه در نقاط مختلف زیرلایه می شود. یکی از علتهای مهم این اختلاف عدم همگرایی در ذرات بخار میباشد. برای کاهش دادن این اختلاف ضخامت میتوان آهنگ لایهگذاری را تا حد امکان کاهش داد. این کار با کاهش دمای زیرلایه و منبع تبخیر ممکن می شود. همچنین میتوان فاصلهی منبع تبخیر تا زیرلایه را تا حد امکان افزایش داد. زیرا با این کار زاویهی برخورد ذرات با زیرلایه بسیار کوچک میشود.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
پوششهایی که با روش تبخیر حرارتی ساخته میشوند را در گستره ای از دماهای مختلف از دمای اتاق تا دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد میتوان روی قطعات گوناگون قرار داد. با این روش پوششی بسیار یکنواخت میتوان ایجاد کرد که چسبندگی پوشش یا لایه نازک به زیرلایه را در مقایسه با برخی از روشهای پوششدهی، تا بیش از شش برابر افزایش میدهد. در مقایسه با افزایش طول عمر و کیفیت بالای پوشش، هزینه آن منطقی و حتی پایین ارزیابی می شود. رنگ زیبای حاصل از اکثر پوششها امکان استفاده از آنها را در قطعات لوکس و دکوری نیز فراهم نموده است [۲۱ .[ شکل ۲-۴ طرحواره روش لایهنشانی تبخیری را نشان میدهد.
شکل (۲- ۴) طرحواره روش لایهنشانی تبخیری
۲-۳-۲-۱- ۲- روش تبخیر توسط باریکهی الکترونی
این روش به روش تبخیر گرمایی شباهت بسیار دارد، تنها تفاوت آن در عامل تبخیر ماده مورد نظر میباشد. در این روش از یک سیم فلزی داغ به عنوان منبع باریکهی الکترونی[۱۷] استفاده می شود. جنس سیم از فلزی انتخاب می شود که دارای الکترونهای رسانش زیاد، تابع کار کوچک و مقاومت الکتریکی زیاد باشد ( معمولأ از تنگستن استفاده می شود). این سیم به وسیله عبور جریان الکتریکی گرم میشود و شروع به تابش الکترون مینماید، آنگاه توسط میدان مغناطیسی متغیری که درون اتاقک خلاء وجود دارد، باریکهی الکترونی به سمت ماده مورد نظر هدایت می شود. یکی از مزیتهای این روش، تبخیر نقطهای ماده مورد نظر میباشد و ضرورتی ندارد که تمام آن ماده، به دمای تبخیر برسد. این نکته باعث می شود تا از تبخیر محفظهی نگهدارندهی ماده مورد نظر و ایجاد ناخالصی در لایهی نازک جلوگیری شود. به علت احتمال برخورد باریکهی الکترونی با ظرف ماده مورد نظر، لازم است کف این ظرف بوسیلهی آب خنک گردد [۲۱٫[ شکل ۲-۵ طرحواره ای از دستگاه لایه نشانی تبخیری به کمک باریکه الکترونی را نمایش میدهد.
شکل (۲-۵) طرح واره ای از دستگاه لایه نشانی تبخیری به کمک باریکه الکترونی
۲-۳-۲-۱- ۳- روش برآرایی توسط باریکه مولکولی (MBE)
لایهنشانی پرتو مولکولی[۱۸] روشی برای رشد کریستالها از طریق برهمکنش زیرلایههای کریستالی بسیار گرم و پرتوهای بخار میباشد. فرایند مذکور در محفظههای با خلاء بسیار بالا رخ داده و نیازمند زیرلایههای تک کریستال و بخارهایی با خلوص بسیار بالا است. بخارات پیش ماده نیمههادی بر روی یک زیرلایه بسیار گرم در شرایط دما و فشار کنترل شده فرستاده میشود و موجب رشد کریستال به شکل پیوسته میگردد. راکتور MBE شامل یک محفظهی خلاء، یک زیرلایه که بر روی یک نگهدارنده قرار گرفته و یک مجموعه از سلولهای نفوذ مولکولی میباشد. سلولهای نفوذ مولکولی نقش بخار کردن عناصر تشکیل دهنده نیمههادی مورد نظر و هدایت بخارات مذکور بر روی زیرلایهی بسیار گرم را دارند. هر سلول نفوذ مولکولی ممکن است یک ماده متفاوت را تبخیر کند و می تواند به صورت مجزا متوقف شود [۲۱٫[ شکل ۲- ۶ طرحوارهای از لایهگذاری منظم پرتوی مولکولی را نشان میدهد.
شکل (۲- ۶) طرحوارهای از لایهگذاری منظم پرتوی مولکولی
۲-۳-۲-۱- ۴ - روش لیزری پالسی (PLD)
لایه نشانی لیزر پالسی[۱۹] فرایندی است که شامل رسوب نشانی مواد جدا شده از سطح، توسط لیزر بر روی زیرلایه می باشد. یک پرتو پرقدرت لیزر، به طور متناوب، به یک ماده هدف برخورد کرده و منجر به سایش لحظهای و یونیزاسیون اتمهای سطح می شود. هنگامی که پالس لیزری به ماده مورد نظر برخورد کرد، اتمهای این ماده دارای انرژی جنبشی زیادی میشوند. سپس پیوندهای بین آنها گسسته می شود و اتمها وارد فاز گازی میشوند. این اتمها، الکترونها و یونها که به سرعت در حال دور شدن از ماده هدف میباشند، به سطح زیرلایه برخورد می کنند. فرایندهای PLD تحت شرایط کنترل فشار، تغییر میکنند. در برخی موارد، در حین فرایند به منظور رسوب نشانی لایههای مختلف بر روی یکدیگر ماده هدف سوئیچ می شود. پارامترهایی که لازم است ضمن رسوب نشانی بخار پالسی کنترل شوند عبارتند از : دمای زیرلایه، شدت لیزر، فاصله بین هدف و زیرلایه، نوع اتمسفر گازی )فعال یا غیرفعال( و فشار رسوب نشانی ) شکل ۲- ۷).
شکل (۲-۷) طرحوارهای از دستگاه لایهنشانی لیزری پالسی
۲-۳-۲-۱-۵ – روش تبخیر به کمک شعاع یونی (IBAD)
این روش را رسوبگذاری ارتقا یافته به کمک پرتو یونی [۲۰]مینامند. روش درج یونی یکی از روشهای اصلی رسوب گذاری بخار فیزیکی است. بنابراین بیشتر آنچه در مورد روشهای بخار فیزیکی صادق است در این نوع از سیستمها و روشها نیز صدق میکند. به عبارتی یک روش لایه نشانی اتمی روشی است که بر مبنای جرم و شار و انرژی گونههای اتم بمباران کننده قابلیت رسوب و نشاندن لایه را دارا میباشد. در این روش زیر لایه و فیلم رسوبگذاری شده (در همان لحظه شکلگیری بر سطح زیر لایه) تحت بمباران ذرات اعم از یونها، اتم ها و مولکول ها قرار میگیرند که این امر موجب تغییر و تفاوت در مشخصات پوشش ایجاد شده میکند، که دو دسته اصلی دارد: درج یونی بر اساس پلاسما و درج یونی بر اساس خلاء. مواد پوششی به طور مشابه با روش بخار سازی تبخیر میگردند. پلاسما بواسطه یک بایانس زیرلایه با یک پتانسیل منفی بالا kV) 5 (در فشار پایین ایجاد می شود. بمباران یونی یکنواخت زیرلایه، کندوپاش مناسب اتمهای تمام سطح را به دنبال دارد که نتیجه آن، چسبندگی بهتر و کاهش ناخالصیها خواهد بود و پوشش سطح بدون ناپیوستگی خواهد بود. در این روش هم میتوان از گازهای بی اثر استفاده نمود و هم از گازهای واکنشی که بستگی به اهداف مورد نظر داشته و کاربردهای فراوانی در پوشش های سخت، تزیینی، نوری و بسیاری موارد دیگر دارد.
۲-۳-۲-۲ - روش کندوپاش
در این روش یک چشمه (یا هدف) در محیطی با خلاء بالا قرار میگیرد و با یونهای یک گاز بی اثر (همانند آرگون) بمباران می شود که این یونها توسط ولتاژ بالا شتاب داده شده اند و موجب ایجاد یک قوس الکتریکی یا پلاسما میگردد. اتمهای هدف به طور فیزیکی از سطح ماده جدا و با سرعت از سطح کنده شده به سمت زیر لایهای که قرار است روی آن رسوب نشانده شود پاشیده می شود و چون محیط خلاء خوبی دارد این کار به نحو احسن انجام میگردد. در حقیقت در این مسیر آنچه از نظر فیزیک به شکل بارز رخ میدهد پدیده تغییر اندازه حرکت در طی برخورد یونهای پرشتاب با سطح هدف و انتقال این اندازه حرکت به اتمهای سطحی هدف است که موجب جدا شدن و حرکت این اتمها به سوی زیر لایه می شود. با توجه به اینکه فرایند اسپاترینگ نیاز به حرارت ندارد، لذا یک فرایند سرد به حساب میآید. اسپاترینگ از مزایای عمدهای نظیر نیاز به دمای اندک، قابلیت روکشدهی به هر مادهای (فلز، سرامیک، مواد آلی) و قابلیت لایهنشانی لایه های کامپوزیتی با ترکیبات قابل کنترل به صورت استوکیومتری برخوردار است. ولی در عوض این عیب را دارد که کنترل آن دشوارتر است و به واسطه ذرات پر انرژی که مورد استفاده قرار میدهد، می تواند به بافت زیر لایه آسیب برساند (شکل ۲- ۸).
شکل (۲- ۸ ) طرحوارهای از لایهنشانی به روش کندوپاش
کندوپاش اولین بار در سال ۱۸۵۲ مورد استفاده قرار گرفت. در آن هنگام، شخصی به نام گرو[۲۱] با بهره گرفتن از تخلیه الکتریکی توانست لایه فلز را روی کاتد سرد لایه نشانی کند. کندوپاش در ابتدا، عمدتاً برای لایهنشانی فلزات دیرگداز بکار میرفت چرا که لایهنشانی آنها با روش حرارتی ممکن نبود و به مرور با انجام تغییراتی، برای لایهنشانی مواد دیالکتریک نیز مورد استفاده قرار گرفت. یکی از این تغییرات، استفاده از امواج دارای فرکانس رادیویی بود که اجازه میداد تا دیالکتریکها بصورت مستقیم لایه نشانی شوند [۲۱٫[
۲-۳-۲-۲ - ۱- روش کندوپاش با جریان مستقیم (DC)
روش کندوپاش جریان مستقیم [۲۲] برای مواد هادی استفاده میشود. با بهره گرفتن از اتمهای پر انرژی (۱۰۰۰ - ۵۰ الکترون ولت) سطح هدف بمباران میشود. در نتیجه برخورد ذرات پر انرژی به هدف، یک و یا تعداد بیشتری از اتمهای هدف به بیرون پرتاب میشود. این روش برای ایجاد پوشش و تولید نانو لایهها استفاده میشود. کاتد به ولتاژ منفی متصل میشود و از جنس ماده پوشش دهنده انتخاب میشود. آند که در واقع زیرپایه پوشش است میتواند به صورت صاف، زاویه دار یا شناور قرار گیرد. گاز و یا مخلوطی از گازهای مختلف با فشاری از چند میلی تور تا چند صد میلی تور، از طریق شیرهای ویژهای به صورت کنترل شده وارد محفظه کندوپاش میشوند.
۲-۳-۲-۲ -۲- روش کندوپاش با امواج رادیویی (RF)
استفاده از امواج رادیویی[۲۳] از سال ۱۹۶۰ گسترش یافت. در کندوپاش فلزات، با توجه به رسانا بودن آنها میتوانبا اعمال ولتاژ مستقیم پلاسمای موجود در محفظه را جذب هدف کرده و کندوپاش انجام داد. ولی چنانچه ماده هدف نارسانا باشد در صورت استفاده از روش جریان مستقیم، به علت عدم امکان انتقال بار، بین یونها و سطح، بتدریج پتانسیل منفی سطح کاتد، بدلیل تجمع یونهای مثبت روی آن کاهش مییابد و نهایتاً عمل کندوپاش متوقف می شود. برای رفع این مشکل از روشهای کندوپاشRF و کندوپاش واکنشی بهره میبرند. همانطور که اشاره شد برای کندوپاش مواد دیالکتریک، به جای ولتاژDC ، میبایست از ولتاژ متناوب بهره برد. برای انجام آن هر فرکانس بالای MHz 10 می تواند مورد استفاده قرار گیرد، ولی فرکانس متداول معادل MHz 56/13 میباشد. در شکل۲-۹، طرحوارهای از کندوپاش RF نشان داده شده است. توجیه ساده این فرایند به اختلاف جرمی الکترون و یونهای مثبت ایجاد شده و در نتیجه تحرکپذیری آنها بر میگردد. چرا که مطابق رابطه زیر، شتاب ذره باردار رابطه معکوس با جرم آن دارد و از این رو شتاب حرکت الکترون نسبت به حرکت یونها، بیشتر میباشد.
شکل(۲-۹) طرحوارهای از دستگاه لایهنشانی کندوپاش RF
۲-۳-۲-۲ -۳- روش کندوپاش با شتابدهنده مغناطیسی
میدانیم که با بهره گرفتن از میدان مغناطیسی میتوان حرکت الکترونها را کنترل و محدود نمود. این میدانهای مغناطیسی، ممکن است با آهن رباهای دائمی و یا الکتریکی بوجود آید که در شکلها و اندازه های مختلف در پشت کاتد قرار میگیرند و به همین دلیل این نوع از سامانههای کندوپاش را مگنترونی مینامند. بدین ترتیب، در کندوپاش مگنترون، علاوه بر میدان الکتریکی، یک میدان مغناطیسی، موازی با سطح هدف به منظور به دام انداختن الکترونهای ثانویه (گسیل شده از هدف در حین بمباران آن) در نزدیکی سطح هدف مورد استفاده قرارمیگیرد. بدین ترتیب یک الکترون قبل از این که توسط ترکیب، در دیواره های محفظه ناپدید شود، می تواند یونیزاسیونهای متعددی را در آرگن ایجاد کند.
طبق قانون لورنتس، نیروی F که به ذره ای با بار q و سرعت v در یک میدان مغناطیسی B داده میشود با رابطهی زیر داده می شود:
F = qv×B
که موجب می شود الکترونها یک مسیر مارپیچی با شعاعr را بپیمایند. الکترونهای سبک به شدت تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار میگیرند و در شعاعی حرکت می کنند که بسیار کوچکتر از ابعاد سیستم و پلاسما است. در مقابل یونهای خیلی سنگینتر با شعاع بسیار بزرگتری از ابعاد سیستم و پلاسما حرکت می کنند. در نتیجه اثر میدان مغناطیسی روی یونها چندان مهم نیست. بنابراین، میدان مغناطیسی، الکترونهای ثانویه بدست آمده را کنترل نموده و آنها را در جهت ساخت پلاسما بکار میبرند. در نتیجه برخورد الکترونها با مولکولهای گاز بی اثر، پلاسمای موجود در اطراف سطح هدف، بیشتر شده و بنابراین آهنگ کندوپاش بیشتر می شود.
با توجه به اینکه اکثر اتمهای کنده شده نسبتاً سنگین و بیبار هستند، تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار نمیگیرند و به سمت زیرلایه حرکت می کنند. علاوه بر این در این حالت بمباران زیرلایه بوسیله الکترون کاهش مییابد. این همچنین بدین معناست که پلاسما در فشار کمتری میتواند نگهداری شود.
۲-۳-۲-۳- روش چرخشی ( اسپینی )
در این روش زیرلایه را بر روی یک شاتر چرخنده قرار می دهند و بوسیلهی پمپ خلاء زیرلایه را محکم می کنند. آنگاه مادهای که برای لایهگذاری انتخاب می شود را به صورت مایع در مرکز زیرلایه قرار می دهند. سپس شاتر چرخنده با سرعت بسیار بالا میچرخد و بوسیلهی نیروی گریز از مرکز ماده مورد نظر را بر روی تمام سطح زیرلایه پخش می کند. میتوانیم سرعت شاتر را ( تعداد دورهای شاتر در دقیقه ) بر حسب ضخامت لایهی نازک تنظیم کنیم.
۲-۳-۲-۴- روش سل – ژل
روش سل - ژل[۲۴] با ساخت سل آغاز، با ژل شدن ادامه و با خشک کردن ژل پایان مییابد. نقطه آغازی فرایند، تشکیل محلولی از پیش مادهها درون یک حلال مناسب است. موادی که معمولأ به عنوان پیش ماده استفاده میگردند عمدتاً از نوع نمکهای فلزات معدنی یا ترکیبات آلی فلزی مانند یونهای فلز آلکوکسید درون لیگاندهای آلی (لیگاند، یون یا مولکولی است که در یک ترکیب کمپلکس در همسایگی یک اتم یا مولکول مرکزی قرار گیرد) مانند Ti(OC4H9)4 قرار دارد. در اثر واکنش پلیمریزاسیون پیش ماده یک سوسپانسیون کلوئیدی یا سل تشکیل می شود. در سل ذرات با اضافه کردن سورفکتانت بصورت مجزا و کاملاً پراکندهای در درون سوسپانسیون قرار میگیرند. ذرات را میتوان بوسیله عملیاتهای خاصی از داخل سوسپانسیون استخراج کرده تا تحت عملیاتهای تکمیلی بعدی قرار گیرند و یا میتوان بر روی یک زیر لایه رسوب داده شوند. در ادامه فرایند سل - ژل بوسیله عملیات شیمیایی میتوان با غیر فعال کردن سورفکتانت سل را به نوعی ژل که شبکه بهم پیوستهای از ذرات درون محلول است، تبدیل نمود. ژل، نوعی از سوپر پلیمر یا بیشمار مولکول در یک شبکه آزاد سه بعدی ( یا دو بعدی بصورت فیلمی بر روی یک زیر لایه) می باشد. با تبخیر حلال یک فیلم چگال یا نانو متخلخل بدست می آید. در روش سل - ژل به کمک تغییر و تنظیم شرایط و مراحل سنتز میتوان انواع ساختارهای نانو متری را بدست آورد. به طور مثال به کمک استخراج نانو ذرات از سوسپانسیون سل میتوان نانو پودرهای صفر بعدی (۰D) و با تنظیم شرایط رسوب گذاری در روش سل -ژل میتوان انواع ساختارهای نانومتری مانند: نانوپوششهای دو بعدی (۲D)، مواد تودهای نانو ساختارهای سه بعدی(۳D) مانند غشاهای متخلخل را بدست آورد [۲۲٫[ شکل ۲- ۱۰ طرحوارهای از روش سل – ژل را نشان میدهد.
شکل (۲- ۱۰) طرحوارهای از روش لایهنشانی سل – ژل
۲-۳-۲-۵- هیدروترمال
کلمه هیدروترمال تحت تغییراتی از عبارت اصلی یونانی کلمه ” هیدروز ” به معنای آب و کلمه ” ترموز ” به معنای گرما حاصل شده است. اخیراً بیراپا و یوشیمار هیدروترمال را به صورت تمام واکنشهای غیر همگن در حضور حلال ( چه آبی و چه غیر آبی) و دمای بالای دمای اتاق و فشار بالای یک اتمسفر در سیستم بسته تعریف کرده اند [۲۳[، ولی معمولاً واکنشهای غیر همگن در حضور حلالهای غیر آبی را روش سولوترمال مینامند. امروزه فرایندهای تولید اکسیدهای فلزی تحت شرایط هیدروترمال یکی از مهمترین جنبه های فرایندهای هیدروترمال در تولید مواد است. در این روش فرایند رشد در دو مرحله صورت می گیرد. در مرحل اول نانو ذرات اکسید روی با قطرهایی متفاوت که بسته به روش بذر گذاری میباشد بر روی سطح بستر لایه نشانی میشوند. در مرحله دوم رشد نانو سیم های عمودی اکسیدروی از طریق قرار دادن بسترهای بذر گذاری شده در درون محلولی شامل غلظت کمی از نیترات روی و هگزامین در آب در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد صورت می گیرد [۲۴[.
۲-۳-۲-۶- آندایزکردن
آندایز[۲۵] یک فرایند الکتروشیمیایی است که برای افزایش ضخامت لایهی اکسیدی که به صورت طبیعی روی سطح فلزات تشکیل میشود، مورد استفاده قرار میگیرد. این فرایند چون با اعمال جریان الکتریکی طی یک اختلاف پتانسیل ثابت و یا متغیر صورت میگیرد آندایز نامیده می شود. این فرایند بر روی فلزاتی مانند تیتانیوم، پالادیم، روی، تنگستن و خصوصاً آلومینیوم انجام میگیرد. اما برای آهن، استیل و کربن مفید نیست، زیرا این فلزات در حین آندایز، ورقه ورقه میشوند.
در آندایز، فلز مورد نظر، با درصد خلوص بسیار بالا، به عنوان آند و فلز دیگری، از جمله آلومینیوم، تینانتوم، پلاتین، پلادیم، نیکل، تنگستن و …، در جایگاه کاتد مینشیند و ماهیت الکترولیت نیز، بسته به نوع لایهی اکسیدی و خصوصیات آن (مانند قطر حفره ها، فاصله ی بین حفره ها و …)، تغییر میکند.
لایهی اکسید فلز آندایز شده، به وسیلهی عبور جریان مستقیم از محلول الکترولیت، رشد میکند. جریان، هیدروژن را در کاتد (الکترود منفی) و اکسیژن را در سطح آند (الکترود مثبت) آزاد نموده و منجر به رشد لایهی اکسیدی میگردد . جریان متناوب و جریان پالسی را نیز میتوان به کار برد، اما بندرت از آنها استفاده می شود. با توجه به جنس فلز و الکترولیت مورد استفاده و همچنین هندسهی ساختار، آندایز در ولتاژهای متفاوتی در محدودهی ۱۵ تا ۱۹۵ ولت شکل میگیرد.
۲-۳-۲-۷- روش صفحه گذاری
۲-۳-۲-۷- ۱- روش صفحه گذاری با الکتریسیته ( الکترولیز )
در این روش ماده مورد نظر برای لایهی نازک را بصورت محلول در ظرفی قرار می دهند. سپس زیرلایهها را بصورت آند و کاتد در محلول وارد می کنند. هنگامی که اختلاف پتانسیل الکتریکی بین آند و کاتد برقرار شد، محلول بتدریج یونیزه می شود و یونهای مثبت و منفی به سمت آند و کاتد حرکت کرده و بر روی آنها قرار میگیرند و به این صورت لایهی نازک تشکیل می شود. ضخامت لایهی نازک بوسیلهی تنظیم اختلاف پتانسیل و زمان فرایند الکترولیز قابل کنترل میباشد. در این روش باید از زیرلایههای رسانا استفاده شود. از این روش برای ساخت لایه هایی با ضخامت بیشتر از ۱۰ میکرومتر استفاده می شود [۲۵[. بطور کلی انباشت الکتروشیمیایی به سه روش ۱) انباشت با ولتاژ مستقیم، ۲) انباشت با ولتاژ تناوبی و ۳) انباشت با ولتاژ پالسی انجام میپذیرد. در این پژوهش به انباشت با ولتاژ مستقیم میپردازیم.