បច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង

លក្ខណៈសំខាន់នៃវិធីសាស្ត្ររំហួតសុញ្ញកាសសម្រាប់ការដាក់ខ្សែភាពយន្តគឺអត្រានៃការដាក់ប្រាក់ខ្ពស់។លក្ខណៈសំខាន់នៃវិធីសាស្ត្រប្រោះទឹកគឺ ភាពធំទូលាយនៃសម្ភារៈខ្សែភាពយន្តដែលមាន និងឯកសណ្ឋានល្អនៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្ត ប៉ុន្តែអត្រានៃការបោះចោលមានកម្រិតទាប។ថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការទាំងពីរនេះ។

គោលការណ៍នៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង និងលក្ខខណ្ឌនៃការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត
គោលការណ៍ការងារនៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព។បន្ទប់បូមធូលីត្រូវបានបូមទៅសម្ពាធក្រោម 10-4 Pa ហើយបន្ទាប់មកបំពេញដោយឧស្ម័នអសកម្ម (ឧទាហរណ៍ argon) ដល់សម្ពាធ 0.1~1 Pa។ បន្ទាប់ពីវ៉ុល DC អវិជ្ជមានរហូតដល់ 5 kV ត្រូវបានអនុវត្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោម។ តំបន់ប្លាស្មាបញ្ចេញពន្លឺនៃឧស្ម័នសម្ពាធទាបត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងស្រទាប់ខាងក្រោម និង Crucible ។អ៊ីយ៉ុងឧស្ម័នអសកម្មត្រូវបានពន្លឿនដោយវាលអគ្គិសនី និងទម្លាក់គ្រាប់បែកលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដូច្នេះការសម្អាតផ្ទៃនៃស្នាដៃ។បន្ទាប់ពីដំណើរការសម្អាតនេះត្រូវបានបញ្ចប់ ដំណើរការស្រោបចាប់ផ្តើមដោយចំហាយនៃសម្ភារៈដែលត្រូវស្រោបនៅក្នុងឈើឆ្កាង។ភាគល្អិតចំហាយនៃចំហាយទឹកចូលទៅក្នុងតំបន់ប្លាស្មា ហើយប៉ះទង្គិចជាមួយអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអេឡិចត្រុងដែលបែកខ្ញែក ហើយភាគល្អិតនៃចំហាយទឹកមួយចំនួនត្រូវបានបំបែក និងទម្លាក់គ្រាប់បែកលើផ្ទៃការងារ និងផ្ទៃថ្នាំកូតក្រោមការបង្កើនល្បឿននៃវាលអគ្គិសនី។នៅក្នុងដំណើរការនៃការដាក់ ion plating មិនត្រឹមតែមានការបញ្ចេញសារធាតុអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមានប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានការបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមផងដែរ ដូច្នេះខ្សែភាពយន្តស្តើងអាចបង្កើតបានលុះត្រាតែឥទ្ធិពលនៃការបំប្លែងគឺធំជាងឥទ្ធិពលនៃការបញ្ចេញទឹករំអិល។

ដំណើរការថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង ដែលស្រទាប់ខាងក្រោមតែងតែត្រូវបានបំផ្ទុះដោយអ៊ីយ៉ុងថាមពលខ្ពស់ គឺស្អាតខ្លាំង និងមានគុណសម្បត្តិមួយចំនួនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការជ្រាបទឹក និងការហួត។

(1) ការស្អិតជាប់ខ្លាំង ស្រទាប់ស្រោបមិនងាយរបូត។
(ក) នៅក្នុងដំណើរការថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង ភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់មួយចំនួនធំដែលបង្កើតឡើងដោយការបញ្ចេញពន្លឺ ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឥទ្ធិពល cathodic sputtering លើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ការបញ្ចេញទឹករំអិល និងការសម្អាតឧស្ម័ន និងប្រេងដែលស្រូបយកលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដើម្បីបន្សុទ្ធផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោមរហូតដល់ដំណើរការថ្នាំកូតទាំងមូលត្រូវបានបញ្ចប់។
(ខ) នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការស្រោប ការបញ្ចេញទឹករំអិល និងការកកិតនៅជាប់គ្នា ដែលអាចបង្កើតជាស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរនៃសមាសធាតុនៅចំណុចប្រទាក់នៃមូលដ្ឋានខ្សែភាពយន្ត ឬល្បាយនៃសម្ភារៈខ្សែភាពយន្ត និងសម្ភារៈមូលដ្ឋាន ដែលហៅថា "ស្រទាប់ pseudo-diffusion" ។ ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអនុវត្ត adhesion នៃខ្សែភាពយន្តប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។
(2​) លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​រុំ​ជុំវិញ​ល្អ​។ហេតុផលមួយគឺថា អាតូមសម្ភារៈថ្នាំកូតត្រូវបាន ionized នៅក្រោមសម្ពាធខ្ពស់ និងប៉ះទង្គិចជាមួយម៉ូលេគុលឧស្ម័នជាច្រើនដងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការនៃការឈានដល់ស្រទាប់ខាងក្រោម ដូច្នេះ ions សម្ភារៈថ្នាំកូតអាចត្រូវបានរាយប៉ាយនៅជុំវិញស្រទាប់ខាងក្រោម។លើសពីនេះ អាតូមនៃសម្ភារៈថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ូដ ត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គិសនី ដូច្នេះស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងមូលត្រូវបានដាក់ជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្តស្តើង ប៉ុន្តែថ្នាំកូតហួតមិនអាចសម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលនេះទេ។
(3) គុណភាពខ្ពស់នៃថ្នាំកូតគឺដោយសារតែការ sputtering នៃ condensates បណ្តាលមកពីការទម្លាក់គ្រាប់បែកថេរនៃខ្សែភាពយន្តដែលបានដាក់ជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមានដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដង់ស៊ីតេនៃស្រទាប់ថ្នាំកូត។
(4) ជម្រើសដ៏ធំទូលាយនៃសម្ភារៈ និងស្រទាប់ខាងក្រោមអាចស្រោបដោយលោហធាតុ ឬមិនមែនលោហធាតុ។
(5) បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) វាមានសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមទាបជាង ជាធម្មតានៅក្រោម 500°C ប៉ុន្តែភាពស្អិតរបស់វាអាចប្រៀបធៀបបានពេញលេញទៅនឹងខ្សែភាពយន្តដែលបញ្ចេញចំហាយគីមី។
(6) អត្រានៃការជ្រាបទឹកខ្ពស់ ការបង្កើតខ្សែភាពយន្តលឿន និងអាចស្រោបកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តពីរាប់សិបណាណូម៉ែត្រទៅមីក្រូន។

គុណវិបត្តិនៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺ: កម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តមិនអាចគ្រប់គ្រងបានច្បាស់លាស់។កំហាប់នៃពិការភាពគឺខ្ពស់នៅពេលដែលថ្នាំកូតល្អត្រូវបានទាមទារ;ហើយឧស្ម័ននឹងចូលទៅក្នុងផ្ទៃកំឡុងពេលលាប ដែលនឹងផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិផ្ទៃ។ក្នុងករណីខ្លះ បែហោងធ្មែញ និងស្នូល (តិចជាង 1 nm) ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ។

ចំពោះអត្រានៃការបំភាយ ថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររំហួត។ចំពោះគុណភាពនៃខ្សែភាពយន្ត ខ្សែភាពយន្តដែលផលិតដោយថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺនៅជិត ឬល្អជាងខ្សែភាពយន្តដែលបានរៀបចំដោយការបាញ់ទឹក។