Teknolojia ya mipako ya ion

Sifa kuu ya njia ya uvukizi wa utupu kwa kuweka filamu ni kiwango cha juu cha uwekaji.Kipengele kikuu cha njia ya sputtering ni anuwai ya vifaa vya filamu vinavyopatikana na usawa mzuri wa safu ya filamu, lakini kiwango cha uwekaji ni cha chini.Mipako ya ion ni njia inayochanganya taratibu hizi mbili.

Kanuni ya mipako ya ion na masharti ya malezi ya filamu
Kanuni ya kazi ya mipako ya ion imeonyeshwa kwenye Picha.Chumba cha utupu hupigwa kwa shinikizo chini ya 10-4 Pa, na kisha kujazwa na gesi ya inert (kwa mfano argon) kwa shinikizo la 0.1 ~ 1 Pa. Baada ya voltage hasi ya DC ya hadi 5 kV inatumiwa kwenye substrate, a. shinikizo la chini gesi mwanga kutokwa ukanda plasma ni imara kati ya substrate na crucible.Ions za gesi za inert zinaharakishwa na shamba la umeme na bombard uso wa substrate, hivyo kusafisha uso wa workpiece.Baada ya mchakato huu wa kusafisha kukamilika, mchakato wa mipako huanza na mvuke wa nyenzo ambazo zinapaswa kuvikwa kwenye crucible.Chembe za mvuke zilizo na mvuke huingia kwenye eneo la plasma na kugongana na ioni na elektroni za ajizi zilizotenganishwa, na baadhi ya chembe za mvuke hutenganishwa na bombard workpiece na uso wa mipako chini ya kuongeza kasi ya uwanja wa umeme.Katika mchakato wa uwekaji wa ioni, hakuna utuaji tu bali pia unyunyizaji wa ioni chanya kwenye substrate, hivyo filamu nyembamba inaweza kuundwa tu wakati athari ya uwekaji ni kubwa kuliko athari ya sputtering.

Mchakato wa mipako ya ion, ambayo substrate daima hupigwa na ioni za juu-nishati, ni safi sana na ina faida kadhaa ikilinganishwa na mipako ya sputtering na uvukizi.

(1) Kushikamana kwa nguvu, safu ya mipako haina peel off kwa urahisi.
(a) Katika mchakato wa upakaji wa ioni, idadi kubwa ya chembechembe za nishati ya juu zinazozalishwa na kutokwa kwa mwanga hutumiwa kutoa athari ya cathodic sputtering juu ya uso wa substrate, kunyunyiza na kusafisha gesi na mafuta ya adsorbed juu ya uso wa chombo. substrate ya kusafisha uso wa substrate mpaka mchakato mzima wa mipako ukamilike.
(b) Katika hatua ya awali ya upakaji, kunyunyizia maji na uwekaji kunakuwepo pamoja, ambayo inaweza kuunda safu ya mpito ya vipengele kwenye kiolesura cha msingi wa filamu au mchanganyiko wa nyenzo za filamu na nyenzo ya msingi, inayoitwa "safu ya uenezi-pseudo", ambayo inaweza kuboresha utendaji wa wambiso wa filamu kwa ufanisi.
(2)Sifa nzuri za kuzunguka.Sababu moja ni kwamba atomi za nyenzo za mipako ni ionized chini ya shinikizo la juu na hugongana na molekuli za gesi mara kadhaa wakati wa mchakato wa kufikia substrate, ili ioni za nyenzo za mipako ziweze kutawanyika karibu na substrate.Kwa kuongeza, atomi za nyenzo za mipako ya ionized huwekwa kwenye uso wa substrate chini ya hatua ya uwanja wa umeme, hivyo substrate nzima imewekwa na filamu nyembamba, lakini mipako ya uvukizi haiwezi kufikia athari hii.
(3) Ubora wa juu wa mipako ni kutokana na sputtering ya condensates unaosababishwa na bombardment ya mara kwa mara ya filamu iliyowekwa na ioni chanya, ambayo inaboresha msongamano wa safu ya mipako.
(4) Uchaguzi mpana wa nyenzo za mipako na substrates zinaweza kupakwa kwenye nyenzo za metali au zisizo za metali.
(5)Ikilinganishwa na uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD), ina halijoto ya chini ya substrate, kwa kawaida chini ya 500°C, lakini nguvu zake za kushikamana zinaweza kulinganishwa kikamilifu na filamu za uwekaji wa mvuke za kemikali.
(6)Kiwango cha juu cha uwekaji, uundaji wa filamu haraka, na unene wa kupaka wa filamu kutoka makumi ya nanomita hadi mikroni.

Hasara za mipako ya ion ni: unene wa filamu hauwezi kudhibitiwa kwa usahihi;mkusanyiko wa kasoro ni kubwa wakati mipako ya faini inahitajika;na gesi zitaingia kwenye uso wakati wa mipako, ambayo itabadilisha mali ya uso.Katika baadhi ya matukio, cavities na nuclei (chini ya 1 nm) pia huundwa.

Kuhusu kiwango cha utuaji, mipako ya ioni inalinganishwa na njia ya uvukizi.Kuhusu ubora wa filamu, filamu zinazotolewa kwa mipako ya ioni ziko karibu au bora zaidi kuliko zile zinazotayarishwa kwa sputtering.