Tecnología de recubrimiento por pulverización

1, características del recubrimiento por pulverización catódica
En comparación con el recubrimiento por evaporación al vacío convencional, el recubrimiento por pulverización catódica tiene las siguientes características:
(1) Se puede pulverizar cualquier sustancia, especialmente elementos y compuestos de alto punto de fusión y baja presión de vapor.Siempre que sea un sólido, ya sea un metal, un semiconductor, un aislante, un compuesto y una mezcla, etc., ya sea un bloque, el material granular se puede utilizar como material objetivo.Dado que se produce poca descomposición y fraccionamiento cuando se pulverizan materiales aislantes y aleaciones como óxidos, se pueden usar para preparar películas delgadas y películas de aleación con componentes uniformes similares a los del material objetivo, e incluso películas superconductoras con composiciones complejas.´ Además, el método de pulverización reactiva también se puede utilizar para producir películas de compuestos completamente diferentes del material objetivo, como óxidos, nitruros, carburos y siliciuros.
(2) Buena adherencia entre la película pulverizada y el sustrato.Dado que la energía de los átomos pulverizados es de 1 a 2 órdenes de magnitud mayor que la de los átomos evaporados, la conversión de energía de las partículas de alta energía depositadas en el sustrato genera una mayor energía térmica, lo que mejora la adhesión de los átomos pulverizados al sustrato.Una parte de los átomos pulverizados de alta energía se inyectará en diversos grados, formando una llamada capa de pseudodifusión en el sustrato donde los átomos pulverizados y los átomos del material del sustrato son "miscibles" entre sí.Además, durante el bombardeo de las partículas de bombardeo iónico siempre se limpia y activa el sustrato en la zona de plasma, que elimina los átomos precipitados mal adheridos, purifica y activa la superficie del sustrato.Como resultado, se mejora mucho la adhesión de la capa de película pulverizada al sustrato.
(3) Alta densidad de recubrimiento por pulverización catódica, menos poros y mayor pureza de la capa de película debido a que no hay contaminación del crisol, lo cual es inevitable en la deposición de vapor al vacío durante el proceso de recubrimiento por pulverización catódica.
(4) Buena capacidad de control y repetibilidad del espesor de la película.Dado que la corriente de descarga y la corriente objetivo se pueden controlar por separado durante el recubrimiento por bombardeo iónico, el espesor de la película se puede controlar controlando la corriente objetivo, por lo tanto, la controlabilidad del espesor de la película y la reproducibilidad del espesor de la película por pulverización múltiple del recubrimiento por bombardeo iónico son buenas. , y la película de espesor predeterminado se puede recubrir de manera efectiva.Además, el recubrimiento por pulverización catódica puede obtener un espesor de película uniforme en un área grande.Sin embargo, para la tecnología de recubrimiento por pulverización catódica general (principalmente pulverización catódica dipolo), el equipo es complicado y requiere un dispositivo de alta presión;la velocidad de formación de película de la deposición por pulverización catódica es baja, la tasa de deposición por evaporación al vacío es de 0,1~5 nm/min, mientras que la tasa de pulverización catódica es de 0,01~0,5 nm/min;el aumento de la temperatura del sustrato es alto y vulnerable a las impurezas del gas, etc. Sin embargo, debido al desarrollo de la tecnología de pulverización catódica RF y magnetrón, se ha logrado un gran progreso para lograr una rápida deposición por pulverización catódica y reducir la temperatura del sustrato.Además, en los últimos años, se están investigando nuevos métodos de recubrimiento por bombardeo iónico, basados ​​en el bombardeo iónico plano con magnetrón, para minimizar la presión del aire de bombardeo iónico hasta llegar a un bombardeo iónico de presión cero, donde la presión del gas de admisión durante el bombardeo iónico será cero.