Phƣơng pháp phủ trải (DBC) là một trong những kỹ thuật đƣợc sử dụng rộng rãi để sản xuất màng mỏng trên bề mặt diện tích lớn. DBC là một phƣơng pháp tƣơng đối mới, ban đầu đƣợc phát triển trong những năm 1940, nhƣ một phƣơng pháp hình thành các tấm vật liệu và tụ điện mỏng và hiện là phƣơng pháp phủ màng chính xác đƣợc chấp nhận. Một bằng sáng chế, đƣợc ban hành vào năm 1952, tập trung vào việc sử dụng các dung dịch nƣớc và không chứa nƣớc đƣợc áp dụng để di chuyển các tấm thạch cao bằng thiết bị DBC. Trong quy trình DBC, một hỗn hợp nhão bao gồm các hạt gốm cùng với các chất phụ gia khác (nhƣ chất kết dính, chất phân tán hoặc chất hóa dẻo) đƣợc đặt trên đế ngoài lƣỡi dao. Khi lƣỡi dao chuyển động tƣơng đối với đế,
vật liệu sẽ lan ra trên đế để tạo thành một tấm mỏng dẫn đến lớp gel khi khô. DBC có thể hoạt động ở tốc độ lên đến vài mét/phút và nó phù hợp để phủ lớp nền với phạm vi độ dày màng ƣớt rất rộng từ 20 đến vài trăm micro.
Độ dày đƣợc xác định rõ của màng đƣợc chế tạo bằng kỹ thuật lƣỡi dao bác sĩ đƣợc trình bày chi tiết trong hình 1.13. Phƣơng pháp này, đƣợc đặt tên một cách khéo léo là đúc băng, phủ dao hoặc phủ ngoài dao, do chuyển sang lớp phủ cuộn-cuộn (R2R), cũng có thể đƣợc sử dụng để làm phim cho pin mặt trời polymer. Các giai đoạn của kỹ thuật này đƣợc tóm tắt là chuyển động của chất nền (vật liệu làm màng mỏng) với tốc độ không đổi dƣới một lƣỡi dao, với chiều cao và góc tiếp xúc cụ thể. Chức năng của lƣỡi dao này là trải đều bột nhão lên bề mặt đế một cách đồng nhất và lấy một lớp màng dày cố định. Chúng ta cũng có thể tiến hành quá trình bằng cách đặt một lƣợng vật liệu cố định lên bề mặt cần lắng đọng, sau đó sử dụng một thanh thủy tinh, đƣợc di chuyển trên miếng đệm ở cả hai mặt để xác định độ dày của màng.
Hình 1. 13. Phƣơng pháp phủ trải.
Phƣơng pháp này có ƣu điểm là đơn giản, rẻ tiền, nó giảm thiểu sự mất mát của các hạt khoảng 5% so với phƣơng pháp quay phủ. Do đó, chỉ một lƣợng nhỏ nguyên liệu ban đầu là đủ cho phƣơng pháp này. Độ dày đƣợc
Mặt đế màng vật Liệu Vật liệu
phủ khoảng 10 – 500 μm bằng cách sử dụng một lƣỡi dao sắc bén ở một khoảng cách cố định từ bề mặt của lớp nền. Độ dày của màng phụ thuộc vào sức căng bề mặt và độ nhớt của dung dịch phủ. Về mặt thực tế, kỹ thuật này tƣơng tự nhƣ kỹ thuật quay phủ do làm hao hụt đi một phần vạt liệu ban đầu. Tuy nhiên, nó đƣợc coi là một trong những quy trình trực tiếp và chi phí thấp nhất để lắng đọng dán bán dẫn và là một trong những phƣơng pháp in đơn giản nhất có sẵn cho thiết bị điện tử hiện đại.
Phƣơng pháp này phù hợp để sản xuất vật liệu gốm tích điện dạng màng dày vì nó đòi hỏi ít vật liệu ban đầu hơn so với phƣơng pháp quay phủ. Bên cạnh các ƣu điểm phƣơng pháp này còn có một số hạn chế, chẳng hạn nhƣ sự bay hơi diễn ra chậm hoặc vật liệu co xu hƣớng kết đám với nhau hoặc kết tinh khi nồng độ dung dịch phủ lớn. Các thông số kỹ thuật của Dr_Blade: Nhiệt độ đế, góc nghiêng và tốc độ của dao trong quá trình phủ, nồng độ dung dịch phủ ảnh hƣởng đến chiều dày và độ xốp bề mặt của màng mỏng.