Как мы все знаем, вакуумное испарение и ионное распыление обычно используются при вакуумном нанесении покрытий. В чем разница между напылением и напылением? Далее с нами поделятся технические эксперты из RSM.
Вакуумно-испарительное покрытие заключается в нагреве испаряемого материала до определенной температуры посредством резистивного нагрева или электронного и лазерного облучения в среде со степенью вакуума не менее 10-2Па так, чтобы энергия тепловых колебаний молекул или атомов в материале превышает энергию связи поверхности, поэтому большое количество молекул или атомов испаряются или сублимируются и непосредственно осаждаются на подложке, образуя пленку. Покрытие ионным напылением использует высокоскоростное движение положительных ионов, генерируемых газовым разрядом под действием электрического поля, для бомбардировки мишени в качестве катода, так что атомы или молекулы в мишени убегают и осаждаются на поверхность детали с покрытием, образуя нужный фильм.
Наиболее часто используемым методом нанесения покрытия методом вакуумного испарения является резистивный нагрев, который имеет преимущества простой конструкции, низкой стоимости и удобства эксплуатации; Недостатком является то, что он не подходит для тугоплавких металлов и диэлектрических материалов, устойчивых к высоким температурам. Электронно-лучевой нагрев и лазерный нагрев могут преодолеть недостатки резистивного нагрева. При нагреве электронным лучом сфокусированный электронный луч используется для непосредственного нагрева бомбардируемого материала, а кинетическая энергия электронного луча становится тепловой энергией, которая заставляет материал испаряться. При лазерном нагреве в качестве источника нагрева используется мощный лазер, но из-за высокой стоимости мощного лазера в настоящее время его можно использовать только в нескольких исследовательских лабораториях.
Технология напыления отличается от технологии вакуумного испарения. «Распыление» относится к явлению, при котором заряженные частицы бомбардируют твердую поверхность (мишень) и заставляют твердые атомы или молекулы вылетать с поверхности. Большинство испускаемых частиц находятся в атомарном состоянии, которое часто называют распыленными атомами. Распыленные частицы, используемые для бомбардировки мишени, могут представлять собой электроны, ионы или нейтральные частицы. Поскольку ионы легко ускоряются под действием электрического поля для получения необходимой кинетической энергии, большинство из них используют ионы в качестве бомбардируемых частиц. Процесс распыления основан на тлеющем разряде, то есть распыляющие ионы поступают из газового разряда. В разных технологиях распыления используются разные режимы тлеющего разряда. Диодное распыление постоянного тока использует тлеющий разряд постоянного тока; Триодное распыление представляет собой тлеющий разряд, поддерживаемый горячим катодом; В радиочастотном распылении используется радиочастотный тлеющий разряд; Магнетронное распыление представляет собой тлеющий разряд, управляемый кольцевым магнитным полем.
По сравнению с покрытием, нанесенным вакуумным испарением, покрытие напылением имеет много преимуществ. Например, распылять можно любое вещество, особенно элементы и соединения с высокой температурой плавления и низким давлением паров; Адгезия между напыленной пленкой и подложкой хорошая; Высокая плотность пленки; Толщину пленки можно контролировать, а повторяемость хорошая. Недостаток – оборудование сложное и требует высоковольтных устройств.
Кроме того, сочетание метода испарения и метода напыления представляет собой ионное покрытие. Преимущества этого метода заключаются в том, что полученная пленка имеет прочную адгезию с подложкой, высокую скорость осаждения и высокую плотность пленки.
Время публикации: 20 июля 2022 г.