Die hoofkenmerk van die vakuumverdampingsmetode vir die deponering van films is die hoë afsettingstempo.Die hoofkenmerk van die sputtermetode is die wye verskeidenheid beskikbare filmmateriaal en die goeie eenvormigheid van die filmlaag, maar die neerslagtempo is laag.Ioonbedekking is 'n metode wat hierdie twee prosesse kombineer.
Ioonbedekkingsbeginsel en filmvormingstoestande
Die werkbeginsel van ioonbedekking word in die foto getoon.Die vakuumkamer word tot 'n druk onder 10-4 Pa gepomp, en dan gevul met inerte gas (bv. argon) tot 'n druk van 0.1~1 Pa. Nadat 'n negatiewe GS-spanning van tot 5 kV op die substraat toegepas is, word 'n lae druk gas gloei ontlading plasma sone word gevestig tussen die substraat en die smeltkroes.Die inerte gasione word deur die elektriese veld versnel en bombardeer die oppervlak van die substraat, en maak dus die oppervlak van die werkstuk skoon.Nadat hierdie skoonmaakproses voltooi is, begin die deklaagproses met die verdamping van die materiaal wat in die smeltkroes bedek moet word.Die verdampte dampdeeltjies gaan die plasmasone binne en bots met die gedissosieerde inerte positiewe ione en elektrone, en sommige van die dampdeeltjies word gedissosieer en bombardeer die werkstuk en die deklaagoppervlak onder die versnelling van die elektriese veld.In die ioonplateringsproses is daar nie net afsetting nie, maar ook sputtering van positiewe ione op die substraat, dus kan die dun film slegs gevorm word wanneer die afsettingseffek groter is as die sputter-effek.
Die ioonbedekkingsproses, waarin die substraat altyd met hoë-energie-ione gebombardeer word, is baie skoon en het 'n aantal voordele in vergelyking met sputtering en verdampingsbedekking.
(1) Sterk adhesie, deklaag trek nie maklik af nie.
(a) In die ioonbedekkingsproses word 'n groot aantal hoë-energie-deeltjies wat deur die gloeiontlading gegenereer word gebruik om 'n katodiese sputter-effek op die oppervlak van die substraat te produseer, om die gas en olie wat op die oppervlak van die substraat geadsorbeer word, te sputter en skoon te maak. substraat om die substraatoppervlak te suiwer totdat die hele bedekkingsproses voltooi is.
(b) In die vroeë stadium van deklaag bestaan sputtering en afsetting saam, wat 'n oorgangslaag van komponente by die koppelvlak van die filmbasis of 'n mengsel van die filmmateriaal en die basismateriaal kan vorm, wat "pseudo-diffusielaag" genoem word. wat die adhesieprestasie van die film effektief kan verbeter.
(2) Goeie omvou-eienskappe.Een rede is dat die bedekkingsmateriaalatome onder hoë druk geïoniseer word en verskeie kere met gasmolekules bots tydens die proses om die substraat te bereik, sodat die bedekkingsmateriaalione rondom die substraat gestrooi kan word.Daarbenewens word die geïoniseerde bedekkingsmateriaalatome op die oppervlak van die substraat onder die werking van 'n elektriese veld neergelê, sodat die hele substraat met 'n dun film neergelê word, maar verdampingsbedekking kan nie hierdie effek bereik nie.
(3) Die hoë gehalte van die deklaag is te danke aan die sputtering van kondensate wat veroorsaak word deur die konstante bombardement van die gedeponeerde film met positiewe ione, wat die digtheid van die deklaag verbeter.
(4) 'n Wye verskeidenheid bedekkingsmateriale en substrate kan op metaal- of nie-metaalmateriaal bedek word.
(5) In vergelyking met chemiese dampneerslag (CVD), het dit 'n laer substraattemperatuur, tipies onder 500°C, maar sy adhesiesterkte is heeltemal vergelykbaar met chemiese dampneerslagfilms.
(6) Hoë neerslagtempo, vinnige filmvorming, en kan die dikte van films van tientalle nanometer tot mikrons bedek.
Die nadele van ioonbedekking is: die dikte van die film kan nie presies beheer word nie;die konsentrasie van defekte is hoog wanneer fyn laag benodig word;en gasse sal die oppervlak binnedring tydens coating, wat die oppervlak eienskappe sal verander.In sommige gevalle word holtes en kerne (minder as 1 nm) ook gevorm.
Wat die afsettingtempo betref, is ioonbedekking vergelykbaar met die verdampingsmetode.Wat filmkwaliteit betref, is die films wat deur ioonbedekking vervaardig word naby aan of beter as dié wat deur sputtering voorberei is.
Postyd: Nov-08-2022