Filmak metatzeko hutsean lurruntzeko metodoaren ezaugarri nagusia deposizio-tasa handia da.Sputtering metodoaren ezaugarri nagusia film eskuragarri dauden materialen aukera zabala eta film geruzaren uniformetasun ona da, baina deposizio-tasa baxua da.Ioien estaldura bi prozesu hauek konbinatzen dituen metodoa da.
Ioien estalduraren printzipioa eta filma eratzeko baldintzak
Ioien estalduraren funtzionamendu-printzipioa irudian erakusten da.Huts-ganbera 10-4 Pa azpiko presio batera ponpatzen da, eta, ondoren, gas geldoz (adibidez, argonaz) betetzen da 0,1 ~ 1 Pa-ko presioraino. 5 kV arteko DC tentsio negatiboa aplikatu ondoren substratuari, a. presio baxuko gas distira deskargako plasma eremua substratuaren eta arragoaren artean ezartzen da.Gas geldoen ioiak eremu elektrikoak bizkortzen ditu eta substratuaren gainazala bonbardatzen du, horrela piezaren gainazala garbitzen du.Garbiketa-prozesu hau amaitu ondoren, estaldura-prozesua arragoan estali beharreko materialaren lurruntzearekin hasten da.Lurrundutako lurrun-partikulak plasma-eremuan sartzen dira eta disoziatutako ioi positibo inerteekin eta elektroiekin talka egiten dute, eta lurrun-partikula batzuk disoziatu egiten dira eta pieza eta estaldura gainazala bonbardatu egiten dira eremu elektrikoaren azeleraziopean.Ioi plakatze-prozesuan, substratuan ioi positiboen sputtering ez ezik, ioi positiboen sputtering ere badago, beraz, film mehea deposizio-efektua sputtering-efektua baino handiagoa denean soilik sor daiteke.
Ioi-estaldura-prozesua, zeinetan substratua energia handiko ioiekin bonbardatzen den beti, oso garbia da eta hainbat abantaila ditu sputtering eta lurruntze-estaldurarekin alderatuta.
(1) Atxikimendu sendoa, estaldura-geruza ez da erraz kentzen.
(a) Ioi-estaldura-prozesuan, distira-deskargak sortutako energia handiko partikula ugari erabiltzen dira substratuaren gainazalean sputtering katodiko efektua sortzeko, gainazalean xurgatutako gasa eta olioa sputtering eta garbituz. substratua substratuaren gainazala garbitzeko estaldura-prozesu osoa amaitu arte.
(b) Estalduraren hasierako fasean, sputtering eta deposizioa elkarrekin bizi dira, eta horrek osagaien trantsizio-geruza bat osa dezake filmaren oinarriaren interfazean edo filmaren materialaren eta oinarrizko materialaren nahasketa bat, "pseudo-difusio-geruza" izenekoa. horrek filmaren atxikimendu-errendimendua eraginkortasunez hobe dezake.
(2) Inguratzeko propietate onak.Arrazoi bat da estaldura-materialaren atomoak presio altuan ionizatzen direla eta gas molekulen aurka talka egiten dutela hainbat aldiz substratura iristeko prozesuan, estaldura-materialaren ioiak substratuan zehar sakabanatu ahal izateko.Gainera, ionizatutako estaldura-materialaren atomoak substratuaren gainazalean metatzen dira eremu elektrikoaren eraginez, beraz, substratu osoa film mehe batekin metatzen da, baina lurruntze-estaldurak ezin du eragin hori lortu.
(3) Estalduraren kalitate handia ioi positiboekin metatutako filmaren etengabeko bonbardaketak eragindako kondentsatuen sputtering delakoa da, eta horrek estaldura geruzaren dentsitatea hobetzen du.
(4) Estaldura-material eta substratu aukera zabala material metaliko edo ez-metalikoekin estali daiteke.
(5) Lurrun-deposizio kimikoarekin (CVD) alderatuta, substratuaren tenperatura baxuagoa du, normalean 500 °C-tik beherakoa, baina bere atxikimendu-indarra lurrun-deposizio kimikoko filmekin guztiz parekoa da.
(6) Deposizio-tasa handia, filmaren eraketa azkarra eta filmen lodiera estali dezakete hamar nanometrotik mikraraino.
Ioien estalduraren desabantailak hauek dira: pelikularen lodiera ezin da zehatz-mehatz kontrolatu;akatsen kontzentrazioa handia da estaldura fina behar denean;eta estalduran zehar gasak gainazalean sartuko dira, eta horrek gainazaleko propietateak aldatuko ditu.Zenbait kasutan, barrunbeak eta nukleoak (1 nm baino gutxiagokoak) ere sortzen dira.
Deposizio-tasari dagokionez, ioien estaldura lurruntze metodoaren parekoa da.Filmaren kalitateari dagokionez, ioi-estalduraz ekoitzitako filmak sputtering bidez prestatutakoak baino gertukoak edo hobeak dira.
Argitalpenaren ordua: 2022-12-08