Η λεπτή μεμβράνη στον επικαλυμμένο στόχο έχει ένα ειδικό σχήμα υλικού. Στη συγκεκριμένη κατεύθυνση του πάχους, η κλίμακα είναι πολύ μικρή, που είναι μια μικροσκοπικά μετρήσιμη ποσότητα. Επιπλέον, λόγω της εμφάνισης και της διεπαφής του πάχους της μεμβράνης, η συνέχεια του υλικού τερματίζεται, γεγονός που κάνει τα δεδομένα του φιλμ και τα δεδομένα στόχου να έχουν διαφορετικές κοινές ιδιότητες. Και ο στόχος είναι κυρίως η χρήση επικάλυψης διασκορπισμού μαγνητρόν, ο edither του Beijing Richmat θα μας κάνει να καταλάβουμε την αρχή και τις δεξιότητες της επίστρωσης με ψεκασμό.
一、Αρχή της επίστρωσης με ψεκασμό
Sputtering ικανότητα επίστρωσης είναι να χρησιμοποιήσετε ιόντα κελύφους εμφάνιση στόχου, τα άτομα στόχος χτυπηθούν έξω από το φαινόμενο που είναι γνωστό ως sputtering. Τα άτομα που εναποτίθενται στην επιφάνεια του υποστρώματος ονομάζονται επίστρωση διασκορπισμού. Γενικά, ο ιονισμός αερίου παράγεται με εκκένωση αερίου και τα θετικά ιόντα βομβαρδίζουν τον στόχο της καθόδου με υψηλή ταχύτητα υπό τη δράση ηλεκτρικού πεδίου, χτυπώντας έξω τα άτομα ή τα μόρια του στόχος καθόδου και πετώντας στην επιφάνεια του υποστρώματος για να αποτεθεί σε μια μεμβράνη. Με απλά λόγια, η επίστρωση εκτόξευσης χρησιμοποιεί χαμηλή εκκένωση λάμψης αδρανούς αερίου υπό πίεση για τη δημιουργία ιόντων.
Γενικά, ο εξοπλισμός επίστρωσης μεμβράνης διασκορπισμού είναι εξοπλισμένος με δύο ηλεκτρόδια σε θάλαμο εκκένωσης κενού και ο στόχος της καθόδου αποτελείται από δεδομένα επίστρωσης. Ο θάλαμος κενού είναι γεμάτος με αέριο αργό με πίεση 0,1~10Pa. Η εκκένωση λάμψης εμφανίζεται στην κάθοδο υπό την επίδραση αρνητικής υψηλής τάσης 1~3 kV συνεχούς ρεύματος ή τάσης rf 13,56 mhz. Τα ιόντα αργού βομβαρδίζουν την επιφάνεια στόχο και προκαλούν τα διασκορπισμένα άτομα στόχου να συσσωρεύονται στο υπόστρωμα.
二、Χαρακτηριστικά δεξιοτήτων επίστρωσης με ψεκασμό
1, Γρήγορη ταχύτητα στοίβαξης
Η διαφορά μεταξύ του ηλεκτροδίου ψεκασμού μάγνητρον υψηλής ταχύτητας και του παραδοσιακού ηλεκτροδίου ψεκασμού δύο σταδίων είναι ότι ο μαγνήτης είναι διατεταγμένος κάτω από τον στόχο, έτσι το κλειστό ανώμαλο μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται στην επιφάνεια του στόχου. Η δύναμη lorentz στα ηλεκτρόνια είναι προς το κέντρο του ετερογενούς μαγνητικού πεδίου. Λόγω του φαινομένου εστίασης, τα ηλεκτρόνια διαφεύγουν λιγότερο. Το ετερογενές μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται γύρω από την επιφάνεια στόχο και τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια που συλλαμβάνονται στο ετερογενές μαγνητικό πεδίο συγκρούονται επανειλημμένα με τα μόρια του αερίου, γεγονός που βελτιώνει τον υψηλό ρυθμό μετατροπής των μορίων αερίου. Επομένως, η εκτόξευση μαγνητρονίων υψηλής ταχύτητας καταναλώνει χαμηλή ισχύ, αλλά μπορεί να αποκτήσει μεγάλη απόδοση επίστρωσης, με ιδανικά χαρακτηριστικά εκκένωσης.
2, Η θερμοκρασία του υποστρώματος είναι χαμηλή
Υψηλής ταχύτητας μάγνητρο sputtering, επίσης γνωστό ως sputtering χαμηλής θερμοκρασίας. Ο λόγος είναι ότι η συσκευή χρησιμοποιεί εκκενώσεις σε ένα χώρο ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που είναι ευθεία μεταξύ τους. Τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια που εμφανίζονται στο εξωτερικό του στόχου, το ένα στο άλλο. Υπό τη δράση ενός ευθύγραμμου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, δεσμεύεται κοντά στην επιφάνεια του στόχου και κινείται κατά μήκος του διαδρόμου σε μια κυκλική κυλιόμενη γραμμή, χτυπώντας επανειλημμένα τα μόρια του αερίου για να ιονιστούν τα μόρια του αερίου. Μαζί, τα ίδια τα ηλεκτρόνια χάνουν σταδιακά την ενέργειά τους, μέσω επαναλαμβανόμενες προσκρούσεις, έως ότου η ενέργειά τους χαθεί σχεδόν εντελώς πριν μπορέσουν να ξεφύγουν από την επιφάνεια του στόχου κοντά στο υπόστρωμα. Επειδή η ενέργεια των ηλεκτρονίων είναι τόσο χαμηλή, η θερμοκρασία του στόχου δεν αυξάνεται πολύ ψηλά. Αυτό είναι αρκετό για να εξουδετερώσει την αύξηση της θερμοκρασίας του υποστρώματος που προκαλείται από τον βομβαρδισμό ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας μιας συνηθισμένης βολής διόδου, η οποία ολοκληρώνει την κρυογονοποίηση.
3, Ένα ευρύ φάσμα δομών μεμβράνης
Η δομή των λεπτών μεμβρανών που λαμβάνονται με την εξάτμιση υπό κενό και την εναπόθεση με έγχυση είναι αρκετά διαφορετική από εκείνη που λαμβάνεται με την αραίωση χύδην στερεών. Σε αντίθεση με τα γενικά υπάρχοντα στερεά, τα οποία ταξινομούνται ως ουσιαστικά ίδια δομή σε τρεις διαστάσεις, τα φιλμ που εναποτίθενται στην αέρια φάση ταξινομούνται ως ετερογενείς δομές. Τα λεπτά φιλμ είναι στηλοειδή και μπορούν να διερευνηθούν με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης. Η κολονοειδής ανάπτυξη του φιλμ προκαλείται από την αρχική κυρτή επιφάνεια του υποστρώματος και μερικές σκιές στα εμφανή μέρη του υποστρώματος. Ωστόσο, το σχήμα και το μέγεθος της στήλης είναι αρκετά διαφορετικά λόγω της θερμοκρασίας του υποστρώματος, της επιφανειακής διασποράς των στοιβαγμένων ατόμων, της ταφής των ατόμων ακαθαρσίας και της προσπίπτουσας γωνίας των προσπίπτων ατόμων σε σχέση με την επιφάνεια του υποστρώματος. Στο εύρος υπερβολικής θερμοκρασίας, η λεπτή μεμβράνη έχει μια ινώδη δομή, υψηλής πυκνότητας, που αποτελείται από λεπτούς στηλώδεις κρυστάλλους, που είναι η μοναδική δομή του φιλμ διασκορπισμού.
Η πίεση εκτόξευσης και η ταχύτητα στοίβαξης του φιλμ επηρεάζουν επίσης τη δομή του φιλμ. Επειδή τα μόρια αερίου έχουν ως αποτέλεσμα την καταστολή της διασποράς των ατόμων στην επιφάνεια του υποστρώματος, η επίδραση της υψηλής πίεσης εκτόξευσης είναι κατάλληλη για την πτώση της θερμοκρασίας του υποστρώματος στο μοντέλο. Επομένως, πορώδεις μεμβράνες που περιέχουν λεπτούς κόκκους μπορούν να ληφθούν σε υψηλή πίεση εκτόξευσης. Αυτό το φιλμ μικρού μεγέθους κόκκου είναι κατάλληλο για λίπανση, αντοχή στη φθορά, επιφανειακή σκλήρυνση και άλλες μηχανικές εφαρμογές.
4, Τακτοποιήστε τη σύνθεση ομοιόμορφα
Ενώσεις, μείγματα, κράματα, κ.λπ., τα οποία είναι κατάλληλα δύσκολο να επικαλυφθούν με εξάτμιση υπό κενό επειδή οι πιέσεις ατμών των συστατικών είναι διαφορετικές ή επειδή διαφοροποιούνται όταν θερμαίνονται. Η μέθοδος επικάλυψης με ψεκασμό είναι να γίνει το επιφανειακό στρώμα στόχου των ατόμων στρώμα προς στρώμα στο υπόστρωμα, με αυτή την έννοια είναι μια πιο τέλεια ικανότητα δημιουργίας ταινιών. Όλα τα είδη υλικών μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανική παραγωγή επικαλύψεων με ψεκασμό.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-29-2022