Қабыршақтарды тұндыру үшін вакуумды булану әдісінің негізгі ерекшелігі - тұндыру жылдамдығының жоғарылығы.Шашырату әдісінің негізгі ерекшелігі қол жетімді пленкалық материалдардың кең ауқымы және пленка қабатының жақсы біркелкілігі болып табылады, бірақ тұндыру жылдамдығы төмен.Ионды жабу - бұл екі процесті біріктіретін әдіс.
Ионды жабу принципі және пленка түзілу шарттары
Иондық жабынның жұмыс принципі суретте көрсетілген.Вакуумдық камера 10-4 Па төмен қысымға дейін айдалады, содан кейін 0,1~1 Па қысымға дейін инертті газбен (мысалы, аргон) толтырылады. Субстратқа 5 кВ-қа дейінгі теріс тұрақты кернеуді бергеннен кейін, а субстрат пен тигель арасында төмен қысымды газ жарқырауының плазмалық аймағы орнатылады.Инертті газ иондары электр өрісінің әсерінен жеделдетіледі және субстраттың бетін бомбалайды, осылайша дайындаманың бетін тазартады.Бұл тазалау процесі аяқталғаннан кейін жабу процесі тигельде қапталатын материалдың булануынан басталады.Буланған бу бөлшектері плазмалық аймаққа еніп, диссоциацияланған инертті оң иондармен және электрондармен соқтығысады, ал бу бөлшектерінің бір бөлігі диссоциацияланып, электр өрісінің үдеуінен дайындаманы және жабын бетін бомбалайды.Ионмен қаптау процесінде субстратқа оң иондардың тұндыру ғана емес, сонымен қатар шашырауы да жүреді, сондықтан жұқа пленка тұндыру әсері шашырату әсерінен жоғары болғанда ғана түзілуі мүмкін.
Субстрат әрқашан жоғары энергиялы иондармен бомбаланатын ионды жабу процесі өте таза және шашырату және буланумен қаптаумен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие.
(1) Күшті адгезия, жабын қабаты оңай қабыршақтанбайды.
(a) Ионды қаптау процесінде жарқырау разряды нәтижесінде пайда болатын жоғары энергиялы бөлшектердің үлкен саны субстрат бетіне катодты шашырату әсерін жасау үшін пайдаланылады, шашырату және бетінде адсорбцияланған газды және мұнайды тазартады. бүкіл жабу процесі аяқталғанша субстрат бетін тазарту үшін субстрат.
(b) Қаптаманың ерте сатысында бүріккіш және тұндыру қатар жүреді, олар пленка негізінің интерфейсінде компоненттердің өтпелі қабатын немесе «жалған диффузиялық қабат» деп аталатын пленка материалы мен негізгі материалдың қоспасын құра алады. бұл пленканың адгезия өнімділігін тиімді жақсарта алады.
(2) Жақсы қоршау қасиеттері.Мұның бір себебі, жабын материалының атомдары жоғары қысымда иондалады және субстратқа жету процесінде газ молекулаларымен бірнеше рет соқтығысады, осылайша жабын материалы иондары субстраттың айналасына шашыраңқы болуы мүмкін.Сонымен қатар, иондалған жабын материалының атомдары электр өрісінің әсерінен субстраттың бетінде тұндырылады, сондықтан бүкіл субстрат жұқа қабықпен жабылады, бірақ булану жабыны бұл әсерге жете алмайды.
(3) Қаптаманың жоғары сапасы жабын қабатының тығыздығын жақсартатын оң иондармен тұндырылған пленканы үнемі бомбалау нәтижесінде пайда болатын конденсаттардың шашырауына байланысты.
(4) Қаптау материалдары мен субстраттардың кең таңдауы металл немесе металл емес материалдарға қапталуы мүмкін.
(5) Химиялық бу тұндыруымен (CVD) салыстырғанда, оның субстрат температурасы әдетте 500°C-тан төмен, бірақ оның адгезия күші химиялық бу тұндыру пленкаларымен толығымен салыстырылады.
(6) Жоғары тұндыру жылдамдығы, жылдам пленка түзілуі және ондаған нанометрден микронға дейінгі қабықшалардың қалыңдығын жабуға болады.
Ионды жабудың кемшіліктері: пленканың қалыңдығын дәл бақылау мүмкін емес;жұқа жабын қажет болғанда ақаулардың концентрациясы жоғары;және газдар жабу кезінде бетке түседі, бұл беттің қасиеттерін өзгертеді.Кейбір жағдайларда қуыстар мен ядролар да (1 нм-ден аз) түзіледі.
Тұндыру жылдамдығына келетін болсақ, ионды жабу булану әдісімен салыстырылады.Пленка сапасына келетін болсақ, ионды жабынмен алынған пленкалар бүрку арқылы дайындалғанға жақын немесе жақсырақ.
Жіберу уақыты: 08 қараша 2022 ж