薄膜的应用非常广泛,比如可以起到保护作用,光学薄膜,钝化和平坦化膜层,传感器,高或者低介电常数薄膜,无机薄膜,光电非线性光学薄膜,电致变色,半导体防静电膜层和铁电膜。

      溶胶凝胶过程为符复合无机材料或者无机-有机材料提供一种低温可行的方法。 有机金属化合物在乙醇溶液中发生水解和冷凝化学反应,这一过程就会产生前驱液,进行组分改性,根据要求产生微细结构变化,还可以引入众多不同的官能团或者封装传感器件,而起退火温度相对较低,设备简单,成本很低。

      溶胶凝胶过程采用无机或者金属有机前驱液。最常用的醇盐被溶解在乙醇中,然后在酸性,中性或者基本条件下加入水进行水解,但是薄膜的形成通过醇盐溶液沉积,然后再暴露在一定湿度中也是可能的。水解代替了醇盐配位体和羟基配位体,见以下公式:

M(OR)z + H2O -> M(OR)z-1(OH) + ROH

      含有羟基配位体的冷凝反应会产生由M-O-M化学键组成的聚合体,参见以下硅冷凝的公式:

Si(OR)3OH + Si(OR)4 -> (RO)3Si-O-Si(OR)3 + ROH
2Si(OR)3OH -> (RO)3Si-O-Si(OR)3 + H2O
下一步的反应会形成二氧化硅。

      化学前驱液在溶胶凝胶镀膜过程中扮演了重要的角色,它会影响气孔率,反射率,硬度和其它薄膜的性能。美国凯美特科技公司已经研发了一系列稳定的化学前驱液——用于溶胶凝胶镀膜的polymeric metal organic oxoalkoxides

      凯美特已经研发了多种特殊的溶液,让基片拥有特殊的功能。这些镀膜溶液都是随时可以使用的。而相应的膜层则会具有需要的功能,如防水,防划和增透等功能。