Tecnulugia di rivestimentu di ioni

A caratteristica principale di u metudu di evaporazione di vacuum per dipositu filmi hè a alta rata di depositu.A funzione principale di u metudu di sputtering hè a larga gamma di materiali di film dispunibuli è a bona uniformità di a capa di film, ma a rata di depositu hè bassa.Ion coating hè un metudu chì combina sti dui prucessi.

Principiu di rivestimentu di ioni è cundizioni di furmazione di film
U principiu di travagliu di u revestimentu di ioni hè mostratu in u Pic.A camera di vacuum hè pumped à una prissioni sottu 10-4 Pa, è poi pienu di gas inerte (per esempiu, argon) à una pressione di 0,1 ~ 1 Pa. Dopu una tensione DC negativa di finu à 5 kV hè appiicata à u sustrato, un A zona di plasma di scaricamentu di gas di bassa pressione hè stabilita trà u sustrato è u crucible.L'ioni di gas inerte sò accelerati da u campu elettricu è bombardeanu a superficia di u sustrato, purtendu cusì a superficia di u travagliu.Dopu chì stu prucessu di pulizia hè cumpletu, u prucessu di revestimentu principia cù a vaporizazione di u materiale per esse rivestitu in u crucible.E particelle di vapore vaporizzate entranu in a zona di plasma è scontranu cù l'ioni pusitivi inerti dissociati è l'elettroni, è alcune di e particelle di vapore sò dissociate è bombardeanu a pezza di travagliu è a superficia di revestimentu sottu l'accelerazione di u campu elettricu.In u prucessu di placcatura di ioni, ùn ci hè micca solu depositu, ma ancu sputtering di ioni pusitivi nantu à u sustrato, cusì a film fina pò esse furmatu solu quandu l'effettu di deposizione hè più grande di l'effettu sputtering.

U prucessu di revestimentu di ioni, in quale u sustrato hè sempre bombardatu cù ioni d'alta energia, hè assai pulitu è ​​​​hà una quantità di vantaghji cumparatu cù u sputtering è u revestimentu di evaporazione.

(1) Forte adesione, u stratu di rivestimentu ùn si stacca facilmente.
(a) In u prucessu di rivestimentu di ioni, un gran numaru di particelle d'alta energia generate da a scarica luminosa sò aduprate per pruduce un effettu sputtering catodico nantu à a superficia di u sustrato, sputtering è pulisce u gasu è l'oliu adsorbitu nantu à a superficia di u substratu. sustrato per purificà a superficia di u sustrato finu à chì tuttu u prucessu di revestimentu hè cumpletu.
(b) In u stadiu iniziale di u revestimentu, u sputtering è a deposizione coexistenu, chì ponu formate una strata di transizione di cumpunenti à l'interfaccia di a basa di film o una mistura di u materiale di film è u materiale di basa, chjamatu "layer pseudo-diffusione". chì ponu migliurà efficacemente u rendiment di aderenza di u film.
(2) Bone proprietà wrap-around.Unu di i mutivi hè chì l'atomi di materiale di rivestimentu sò ionizzati sottu pressione alta è collide cù molécule di gasu parechje volte durante u prucessu di ghjunghje à u sustrato, cusì chì i ioni di materiale di rivestimentu ponu esse spargugliati intornu à u sustrato.Inoltre, l'atomi di materiale di revestimentu ionizatu sò dipositati nantu à a superficia di u sustrato sottu à l'azzione di u campu elettricu, cusì tuttu u sustrato hè dipositu cù una film fina, ma u revestimentu di evaporazione ùn pò micca ottene stu effettu.
(3) L'alta qualità di u revestimentu hè duvuta à u sputtering di condensati causati da u bombardamentu constante di a film dipositu cù ioni pusitivi, chì migliurà a densità di a capa di revestimentu.
(4) Una larga selezzione di materiali di rivestimentu è sustrati ponu esse rivestiti nantu à materiali metallici o micca metallichi.
(5) Paragunatu à a deposizione di vapore chimicu (CVD), hà una temperatura di sustrato più bassa, tipicamente sottu à 500 ° C, ma a so forza di aderenza hè cumplettamente paragunabili à i filmi di deposizione di vapore chimicu.
(6) Altu tassu di depositu, furmazione rapida di film, è puderia rivestimentu di spessore di film da decine di nanometri à microni.

I svantaghji di u revestimentu di ioni sò: u gruixu di a film ùn pò micca esse cuntrullatu precisamente;a cuncintrazione di difetti hè alta quandu u revestimentu fine hè necessariu;è i gasi entreranu in a superficia durante u revestimentu, chì cambiaranu e proprietà di a superficia.In certi casi, cavità è nuclei (menu di 1 nm) sò ancu furmati.

In quantu à a tarifa di depositu, u revestimentu di ioni hè paragunabile à u metudu di evaporazione.In quantu à a qualità di film, i filmi pruduciuti da u revestimentu di ioni sò vicinu o megliu cà quelli preparati da sputtering.