Ion húðunartækni

Helstu eiginleikar tómarúmsuppgufunaraðferðarinnar til að setja kvikmyndir er hátt útfellingarhraði.Helstu eiginleiki sputtering aðferðarinnar er fjölbreytt úrval af tiltækum filmuefnum og góð einsleitni filmulagsins, en útfellingarhraði er lágt.Jónahúð er aðferð sem sameinar þessa tvo ferla.

Jónahúðunarregla og filmumyndunarskilyrði
Vinnureglan um jónahúð er sýnd á myndinni.Tómarúmhólfinu er dælt að þrýstingi undir 10-4 Pa og síðan fyllt með óvirku gasi (td argon) í þrýstinginn 0,1~1 Pa. Eftir að neikvæð DC spenna allt að 5 kV er sett á undirlagið, lágþrýstings gasglóa útskrift plasma svæði er komið á milli undirlagsins og deiglunnar.Óvirku gasjónunum er hraðað af rafsviðinu og sprengja yfirborð undirlagsins og hreinsa þannig yfirborð vinnustykkisins.Eftir að þessu hreinsunarferli er lokið byrjar húðunarferlið með uppgufun efnisins sem á að húða í deiglunni.Gufuagnirnar fara inn í plasmasvæðið og rekast á sundurvirkar óvirkar jákvæðar jónir og rafeindir, og sumar gufuagnirnar eru sundraðar og sprengja vinnustykkið og húðunaryfirborðið undir hröðun rafsviðsins.Í jónahúðunarferlinu er ekki aðeins útfelling heldur einnig sputtering jákvæðra jóna á undirlaginu, þannig að þunn filma getur aðeins myndast þegar útfellingaráhrifin eru meiri en sputtering áhrifin.

Jónahúðunarferlið, þar sem undirlagið er alltaf sprengt með háorkujónum, er mjög hreint og hefur ýmsa kosti samanborið við sputtering og uppgufunarhúð.

(1) Sterk viðloðun, húðunarlagið losnar ekki auðveldlega af.
(a) Í jónahúðunarferlinu er mikill fjöldi orkumikilla agna sem myndast við ljómalosun notaðar til að framleiða kaþódísk sputtering áhrif á yfirborð undirlagsins, sputtering og hreinsun gassins og olíunnar sem aðsogast á yfirborði undirlagsins. undirlag til að hreinsa undirlagsyfirborðið þar til öllu húðunarferlinu er lokið.
(b) Á fyrstu stigum húðunar er sputtering og útfelling samhliða, sem getur myndað umbreytingslag af íhlutum á viðmóti filmugrunnsins eða blöndu af filmuefninu og grunnefninu, kallað „gervi-dreifingarlag“. sem getur í raun bætt viðloðun filmunnar.
(2) Góðar umbúðir.Ein ástæðan er sú að frumeindir húðunarefnisins eru jónaðar undir háum þrýstingi og rekast á gassameindir nokkrum sinnum á meðan á ferlinu að ná til undirlagsins, þannig að húðunarefnisjónirnar geta dreifst um undirlagið.Að auki eru jónuðu húðunarefnisatómin sett á yfirborð undirlagsins undir áhrifum rafsviðs, þannig að allt undirlagið er sett með þunnri filmu, en uppgufunarhúð getur ekki náð þessum áhrifum.
(3) Hágæða lagsins er vegna sputtering þéttivatns af völdum stöðugrar sprengjuárásar á útfelldu kvikmyndinni með jákvæðum jónum, sem bætir þéttleika lagsins.
(4) Mikið úrval af húðunarefnum og undirlagi er hægt að húða á málmi eða málmlaus efni.
(5) Samanborið við efnagufuútfellingu (CVD) hefur það lægra undirlagshitastig, venjulega undir 500°C, en viðloðunstyrkur þess er fullkomlega sambærilegur við efnagufuútfellingarfilmur.
(6) Hátt útfellingarhraði, hröð kvikmyndamyndun og gæti húðþykkt kvikmynda frá tugum nanómetra til míkron.

Ókostir jónahúðunar eru: Ekki er hægt að stjórna þykkt filmunnar nákvæmlega;styrkur galla er hár þegar þörf er á fínni húðun;og lofttegundir fara inn á yfirborðið meðan á húðun stendur, sem mun breyta yfirborðseiginleikum.Í sumum tilfellum myndast einnig holrúm og kjarnar (minna en 1 nm).

Hvað varðar útfellingarhraða er jónahúð sambærileg við uppgufunaraðferðina.Hvað kvikmyndagæði varðar eru filmurnar sem eru framleiddar með jónahúð nálægt eða betri en þær sem eru unnar með sputtering.