Η εναπόθεση λεπτής μεμβράνης είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την εφαρμογή μιας λεπτής επίστρωσης σε ένα συγκεκριμένο τμήμα σχεδιασμού κατασκευασμένο από ένα υλικό στόχο και για την εμφύσηση της επιφάνειάς του με ορισμένες ιδιότητες. Οι επικαλύψεις λεπτής μεμβράνης εφαρμόζονται για να αλλάξουν τις οπτικές ιδιότητες του γυαλιού, τις διαβρωτικές ιδιότητες των μετάλλων και τις ηλεκτρικές ιδιότητες των ημιαγωγών. Χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές εναπόθεσης, συνήθως για την προσθήκη ατόμων ή μορίων, ένα στρώμα τη φορά, σε μια τεράστια σειρά υλικών που στερούνται βασικών επιφανειακών ιδιοτήτων που παρέχουν οι λεπτές επικαλύψεις. Οποιοδήποτε σχέδιο για το οποίο απαιτείται επίστρωση ελάχιστου όγκου και βάρους μπορεί να επωφεληθεί από την εναπόθεση λεπτής μεμβράνης που εκθέτει ένα υλικό στόχο σε ένα ενεργοποιημένο περιβάλλον υγρού, αερίου ή πλάσματος.
Οι πρώτες επιστρώσεις ακατέργαστου μετάλλου χρησιμοποιήθηκαν την πρώτη χιλιετία για τη βελτίωση των ανακλαστικών ιδιοτήτων του γυαλιού για καθρέφτες. Το 1600 είδε την ανάπτυξη πιο εκλεπτυσμένων τεχνικών επίστρωσης από Βενετούς υαλουργούς. Μόλις το 1800 υπήρχαν μέθοδοι ακριβείας για την εφαρμογή λεπτών επικαλύψεων, όπως η ηλεκτρολυτική επίστρωση και η εναπόθεση υπό κενό.
Η ηλεκτρολυτική επίστρωση είναι μια μορφή χημικής εναπόθεσης κατά την οποία το προς επικάλυψη τμήμα συνδέεται με ένα ηλεκτρόδιο και βυθίζεται σε ένα αγώγιμο διάλυμα μεταλλικών ιόντων. Καθώς ένα ρεύμα διαπερνά το διάλυμα, τα ιόντα έλκονται στην επιφάνεια ενός τμήματος για να δημιουργήσουν αργά ένα λεπτό στρώμα μετάλλου. Τα ημιστερεά διαλύματα που ονομάζονται sol-gels είναι ένα άλλο μέσο χημικής εναπόθεσης λεπτών μεμβρανών. Εφόσον τα σωματίδια επικάλυψης είναι επαρκώς μικρά, θα παραμείνουν σε εναιώρημα στο πήκτωμα για αρκετό καιρό ώστε να οργανωθούν σε στρώματα και να παρέχουν μια ομοιόμορφη επίστρωση όταν το υγρό κλάσμα αφαιρείται σε μια φάση ξήρανσης.
Η εναπόθεση ατμού είναι μια τεχνική για τη δημιουργία εναπόθεσης λεπτής μεμβράνης στην οποία ένα μέρος επικαλύπτεται σε ενεργοποιημένο αέριο ή πλάσμα, συνήθως σε μερικό κενό. Στον θάλαμο κενού, τα άτομα και τα μόρια απλώνονται ομοιόμορφα και δημιουργούν μια επίστρωση σταθερής καθαρότητας και πάχους. Αντίθετα, με την εναπόθεση χημικών ατμών, το τμήμα τοποθετείται σε ένα θάλαμο αντίδρασης που καταλαμβάνεται από την επικάλυψη σε αέρια μορφή. Το αέριο αντιδρά με το υλικό στόχο για να δημιουργήσει το επιθυμητό πάχος επίστρωσης. Στην εναπόθεση πλάσματος, το αέριο επικάλυψης υπερθερμαίνεται σε ιοντική μορφή που στη συνέχεια αντιδρά με την ατομική επιφάνεια του εξαρτήματος, συνήθως σε υψηλές πιέσεις.
Στην εναπόθεση διασκορπισμού, μια πηγή καθαρού υλικού επικάλυψης σε στερεή μορφή ενεργοποιείται από βομβαρδισμό θερμότητας ή ηλεκτρονίων. Μερικά από τα άτομα της στερεάς πηγής χαλαρώνουν και αιωρούνται ομοιόμορφα γύρω από την επιφάνεια του εξαρτήματος σε ένα αδρανές αέριο, όπως το αργό. Αυτός ο τύπος εναπόθεσης λεπτής μεμβράνης είναι χρήσιμος για την προβολή λεπτών χαρακτηριστικών σε μικρά μέρη που είναι επικαλυμμένα με διασκορπισμό σε χρυσό και παρατηρούνται μέσω ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Κατά την επίστρωση του εξαρτήματος για μεταγενέστερη μελέτη, άτομα χρυσού απομακρύνονται από μια στερεά πηγή πάνω από το τμήμα και πέφτουν στην επιφάνειά του μέσω ενός θαλάμου γεμάτου με αέριο αργό.
Οι εφαρμογές της εναπόθεσης λεπτής μεμβράνης είναι ποικίλες και έχουν επεκταθεί. Οι οπτικές επικαλύψεις σε φακούς και γυαλί πλάκας μπορούν να βελτιώσουν τις ιδιότητες μετάδοσης, διάθλασης και ανάκλασης, παράγοντας φίλτρα υπεριώδους (UV) σε γυαλιά συνταγής και αντιανακλαστικό γυαλί για φωτογραφίες με πλαίσιο. Η βιομηχανία ημιαγωγών χρησιμοποιεί λεπτές επιστρώσεις για την παροχή βελτιωμένης αγωγιμότητας ή μόνωσης για υλικά όπως οι γκοφρέτες πυριτίου. Οι κεραμικές λεπτές μεμβράνες είναι αντιδιαβρωτικές, σκληρές και μονωτικές. Αν και εύθραυστα σε χαμηλές θερμοκρασίες, έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε αισθητήρες, ολοκληρωμένα κυκλώματα και πιο πολύπλοκα σχέδια. Μπορούν να εναποτεθούν λεπτές μεμβράνες για να σχηματίσουν εξαιρετικά μικρές «έξυπνες» δομές, όπως μπαταρίες, ηλιακά κύτταρα, συστήματα χορήγησης φαρμάκων και ακόμη και κβαντικούς υπολογιστές.