Галоўнай асаблівасцю метаду вакуумнага выпарвання для нанясення плёнак з'яўляецца высокая хуткасць нанясення.Галоўнай асаблівасцю метаду напылення з'яўляецца шырокі спектр даступных плёнкавых матэрыялаў і добрая аднастайнасць пласта плёнкі, але хуткасць нанясення нізкая.Іённае пакрыццё - гэта метад, які спалучае гэтыя два працэсы.
Прынцып іённага пакрыцця і ўмовы ўтварэння плёнкі
Прынцып працы іённага пакрыцця паказаны на малюнку.Вакуумная камера напампоўваецца да ціску ніжэй за 10-4 Па, а затым запаўняецца інэртным газам (напрыклад, аргонам) да ціску 0,1~1 Па. Пасля адмоўнага пастаяннага напружання да 5 кВ да падкладкі, Паміж падкладкай і тыглям усталёўваецца плазменная зона газавага тлеючага разраду нізкага ціску.Іёны інэртнага газу паскараюцца электрычным полем і бамбардзіруюць паверхню падкладкі, такім чынам чысцячы паверхню нарыхтоўкі.Пасля завяршэння гэтага працэсу ачысткі пачынаецца працэс нанясення пакрыцця з выпарэння матэрыялу, які трэба пакрыць, у тыглі.Паравыя часціцы пары трапляюць у плазменную зону і сутыкаюцца з дысацыяванымі інертнымі станоўчымі іёнамі і электронамі, і некаторыя часціцы пары дысацыююць і бамбардзіруюць дэталь і паверхню пакрыцця пад дзеяннем паскарэння электрычнага поля.У працэсе іённага пакрыцця адбываецца не толькі асаджэнне, але і распыленне станоўчых іёнаў на падкладку, таму тонкая плёнка можа ўтварыцца толькі тады, калі эфект нанясення большы, чым эфект распылення.
Працэс нанясення іённага пакрыцця, пры якім падкладка заўсёды бамбардзіруецца высокаэнергетычнымі іёнамі, вельмі чысты і мае шэраг пераваг у параўнанні з напыленнем і напыленнем.
(1) Моцная адгезія, пласт пакрыцця не лёгка адслойваецца.
(a) У працэсе нанясення іённага пакрыцця вялікая колькасць часціц высокай энергіі, якія ўтвараюцца тлеючым разрадам, выкарыстоўваюцца для стварэння эфекту катоднага распылення на паверхні падкладкі, распылення і ачысткі газу і алею, адсарбаваных на паверхні падкладкі. падкладку для ачысткі паверхні падкладкі да завяршэння ўсяго працэсу нанясення пакрыцця.
(b) На ранняй стадыі нанясення пакрыцця суіснуюць распыленне і нанясенне, якія могуць утвараць пераходны пласт кампанентаў на мяжы асновы плёнкі або сумесь матэрыялу плёнкі і матэрыялу асновы, які называецца «псеўдадыфузійны пласт». што можа эфектыўна палепшыць адгезію плёнкі.
(2) Добрыя ўласцівасці абгортвання.Адной з прычын з'яўляецца тое, што атамы матэрыялу пакрыцця іянізуюцца пад высокім ціскам і некалькі разоў сутыкаюцца з малекуламі газу ў працэсе дасягнення падкладкі, так што іёны матэрыялу пакрыцця могуць рассейвацца вакол падкладкі.Акрамя таго, атамы матэрыялу іянізаванага пакрыцця асаджваюцца на паверхні падкладкі пад дзеяннем электрычнага поля, таму ўся падкладка асаджваецца тонкай плёнкай, але выпарнае пакрыццё не можа дасягнуць гэтага эфекту.
(3) Высокая якасць пакрыцця абумоўлена распыленнем кандэнсатаў, выкліканым пастаяннай бамбардзіроўкай асаджанай плёнкі станоўчымі іёнамі, што паляпшае шчыльнасць пласта пакрыцця.
(4) Шырокі выбар матэрыялаў для пакрыццяў і падкладак можа быць пакрыта металічнымі або неметалічнымі матэрыяламі.
(5) У параўнанні з хімічным нанясеннем з парнай фазы (CVD), яна мае больш нізкую тэмпературу падкладкі, звычайна ніжэй за 500°C, але яе трываласць адгезіі цалкам супастаўная з плёнкамі для хімічнага нанясення з паравай фазы.
(6) Высокая хуткасць нанясення, хуткае фарміраванне плёнкі і таўшчыня пакрыцця плёнкі ад дзесяткаў нанаметраў да мікрон.
Недахопы іённага пакрыцця: нельга дакладна кантраляваць таўшчыню плёнкі;высокая канцэнтрацыя дэфектаў, калі патрабуецца тонкае пакрыццё;і газы будуць трапляць на паверхню падчас нанясення пакрыцця, што зменіць уласцівасці паверхні.У некаторых выпадках таксама ўтвараюцца паражніны і ядра (менш за 1 нм).
Што тычыцца хуткасці нанясення, іённае пакрыццё параўнальна з метадам выпарвання.Што тычыцца якасці плёнкі, плёнкі, атрыманыя іённым нанясеннем пакрыцця, блізкія або лепшыя, чым плёнкі, атрыманыя метадам напылення.
Час публікацыі: 8 лістапада 2022 г