Film tipis pada target yang dilapisi adalah bentuk material khusus. Pada arah ketebalan tertentu, skalanya sangat kecil, yaitu besaran mikroskopis yang dapat diukur. Selain itu, karena tampilan dan antarmuka ketebalan film, kontinuitas material terhenti, yang membuat data film dan data target memiliki sifat umum yang berbeda. Dan targetnya terutama penggunaan lapisan sputtering magnetron, editer Beijing Richmat akan membawa kita untuk memahami prinsip dan keterampilan pelapisan sputtering.
一、Prinsip pelapisan sputtering
Keterampilan pelapisan sputtering adalah dengan menggunakan penampilan target penembakan ion, atom target terkena fenomena yang dikenal sebagai sputtering. Atom-atom yang diendapkan pada permukaan substrat disebut lapisan sputtering. Umumnya, ionisasi gas dihasilkan oleh pelepasan gas, dan ion-ion positif membombardir target katoda dengan kecepatan tinggi di bawah aksi medan listrik, menghantam atom atau molekul dari substrat. target katoda, dan terbang ke permukaan substrat untuk disimpan ke dalam film. Sederhananya, lapisan sputtering menggunakan pelepasan cahaya gas inert bertekanan rendah untuk menghasilkan ion.
Umumnya peralatan pelapisan film sputtering dilengkapi dengan dua elektroda dalam ruang pelepasan vakum, dan target katoda terdiri dari data pelapisan. Ruang vakum diisi dengan gas argon dengan tekanan 0,1~10Pa. Pelepasan cahaya terjadi di katoda di bawah aksi tegangan tinggi negatif 1~3kV dc atau tegangan rf 13,56mhz. Ion argon membombardir permukaan target dan menyebabkan atom target yang tergagap menumpuk di substrat.
二、Karakteristik keterampilan pelapisan sputtering
1、Kecepatan penumpukan cepat
Perbedaan antara elektroda sputtering magnetron berkecepatan tinggi dan elektroda sputtering dua tahap tradisional adalah bahwa magnet disusun di bawah target, sehingga medan magnet tertutup yang tidak rata terjadi pada permukaan target. Gaya lorentz pada elektron mengarah ke pusat medan magnet heterogen. Karena efek pemfokusan, elektron yang lepas lebih sedikit. Medan magnet heterogen mengelilingi permukaan target, dan elektron sekunder yang ditangkap dalam medan magnet heterogen bertabrakan dengan molekul gas berulang kali, sehingga meningkatkan tingkat konversi molekul gas yang tinggi. Oleh karena itu, sputtering magnetron berkecepatan tinggi mengkonsumsi daya yang rendah, tetapi dapat memperoleh efisiensi pelapisan yang besar, dengan karakteristik pelepasan yang ideal.
2、Suhu media rendah
Sputtering magnetron berkecepatan tinggi, juga dikenal sebagai sputtering suhu rendah. Pasalnya, perangkat tersebut menggunakan pelepasan medan elektromagnetik dalam ruang yang saling berhadapan. Elektron sekunder yang terjadi di luar target, di dalam satu sama lain. Di bawah aksi medan elektromagnetik lurus, ia terikat di dekat permukaan target dan bergerak di sepanjang landasan dalam garis melingkar, berulang kali membenturkan molekul gas untuk mengionisasi molekul gas. Bersama-sama, elektron itu sendiri secara bertahap kehilangan energinya, melalui benturan berulang-ulang, hingga energinya hampir hilang seluruhnya sebelum dapat lepas dari permukaan target di dekat substrat. Karena energi elektron sangat rendah, suhu target tidak naik terlalu tinggi. Jumlah tersebut cukup untuk melawan kenaikan suhu substrat yang disebabkan oleh pemboman elektron berenergi tinggi dari tembakan dioda biasa, yang menyelesaikan kriogenisasi.
3、Berbagai macam struktur membran
Struktur film tipis yang diperoleh melalui penguapan vakum dan pengendapan injeksi sangat berbeda dengan struktur film tipis yang diperoleh melalui pengenceran padatan curah. Berbeda dengan padatan yang ada pada umumnya, yang pada dasarnya diklasifikasikan memiliki struktur yang sama dalam tiga dimensi, film yang diendapkan dalam fase gas diklasifikasikan sebagai struktur heterogen. Film tipis berbentuk kolom dan dapat diselidiki dengan pemindaian mikroskop elektron. Pertumbuhan kolom film disebabkan oleh permukaan asli substrat yang cembung dan sedikit bayangan pada bagian substrat yang menonjol. Namun, bentuk dan ukuran kolom sangat berbeda karena suhu substrat, dispersi permukaan atom yang bertumpuk, penguburan atom pengotor dan sudut datang atom datang relatif terhadap permukaan substrat. Dalam kisaran suhu yang berlebihan, film tipis memiliki struktur berserat, kepadatan tinggi, terdiri dari kristal kolumnar halus, yang merupakan struktur unik dari film sputtering.
Tekanan sputtering dan kecepatan penumpukan film juga mempengaruhi struktur film. Karena molekul gas mempunyai efek menekan dispersi atom pada permukaan substrat, efek tekanan sputtering yang tinggi cocok untuk penurunan suhu substrat dalam model. Oleh karena itu, film berpori yang mengandung butiran halus dapat diperoleh pada tekanan sputtering yang tinggi. Film berukuran butiran kecil ini cocok untuk pelumasan, ketahanan aus, pengerasan permukaan, dan aplikasi mekanis lainnya.
4. Susun komposisi secara merata
Senyawa, campuran, paduan, dll., yang sulit untuk dilapisi dengan penguapan vakum karena tekanan uap komponen berbeda atau karena terdiferensiasi ketika dipanaskan. Metode pelapisan sputtering adalah membuat lapisan permukaan target atom lapis demi lapis kepada substrat, dalam pengertian ini adalah keterampilan pembuatan film yang lebih sempurna. Semua jenis bahan dapat digunakan dalam produksi pelapisan industri dengan cara sputtering.
Waktu posting: 29 April-2022