Công nghệ phủ phún xạ

1、Tính năng của lớp phủ phún xạ
So với lớp phủ bay hơi chân không thông thường, lớp phủ phún xạ có các tính năng sau:
(1) Bất kỳ chất nào cũng có thể được phún xạ, đặc biệt là các nguyên tố và hợp chất có nhiệt độ nóng chảy cao, áp suất hơi thấp.Miễn là nó là chất rắn, cho dù đó là kim loại, chất bán dẫn, chất cách điện, hợp chất và hỗn hợp, v.v., cho dù đó là khối, vật liệu dạng hạt đều có thể được sử dụng làm vật liệu mục tiêu.Do sự phân hủy và phân đoạn xảy ra ít khi phún xạ các vật liệu cách điện và hợp kim như oxit, nên chúng có thể được sử dụng để điều chế màng mỏng và màng hợp kim có thành phần đồng nhất tương tự như của vật liệu mục tiêu và thậm chí cả màng siêu dẫn có thành phần phức tạp.´ Ngoài ra, phương pháp phún xạ phản ứng cũng có thể được sử dụng để tạo ra các màng hợp chất hoàn toàn khác với vật liệu mục tiêu, chẳng hạn như oxit, nitrua, cacbua và silicua.
(2) Độ bám dính tốt giữa màng phún xạ và chất nền.Do năng lượng của các nguyên tử phún xạ cao hơn 1-2 bậc so với năng lượng của các nguyên tử bay hơi, nên sự chuyển đổi năng lượng của các hạt năng lượng cao lắng đọng trên chất nền tạo ra năng lượng nhiệt cao hơn, giúp tăng cường độ bám dính của các nguyên tử đã phún xạ với chất nền.Một phần của các nguyên tử phún xạ năng lượng cao sẽ được bơm vào ở các mức độ khác nhau, tạo thành cái gọi là lớp khuếch tán giả trên đế nơi các nguyên tử phún xạ và nguyên tử của vật liệu đế “có thể trộn lẫn” với nhau.Ngoài ra, trong quá trình bắn phá các hạt phún xạ, chất nền luôn được làm sạch và kích hoạt trong vùng plasma, giúp loại bỏ các nguyên tử kết tủa kém bám dính, làm sạch và kích hoạt bề mặt chất nền.Kết quả là, độ bám dính của lớp màng phún xạ với chất nền được tăng cường đáng kể.
(3) Mật độ lớp phủ phún xạ cao, ít lỗ kim hơn và độ tinh khiết của lớp màng cao hơn do không có nhiễm bẩn nồi nấu kim loại, điều không thể tránh khỏi trong quá trình lắng đọng hơi chân không trong quá trình phủ phún xạ.
(4) Khả năng kiểm soát tốt và độ lặp lại của độ dày màng.Do dòng phóng và dòng mục tiêu có thể được điều khiển riêng trong quá trình phủ phún xạ, độ dày màng có thể được kiểm soát bằng cách kiểm soát dòng mục tiêu, do đó, khả năng kiểm soát độ dày màng và khả năng tái tạo độ dày màng bằng cách phún xạ nhiều lớp phủ phún xạ là tốt , và màng có độ dày định trước có thể được phủ một cách hiệu quả.Ngoài ra, lớp phủ phún xạ có thể thu được độ dày màng đồng nhất trên một diện tích lớn.Tuy nhiên, đối với công nghệ phủ phún xạ nói chung (chủ yếu là phún xạ lưỡng cực), thiết bị phức tạp và yêu cầu thiết bị áp suất cao;tốc độ hình thành màng của lắng đọng phún xạ thấp, tốc độ lắng đọng bay hơi chân không là 0,1 ~ 5nm / phút, trong khi tốc độ phún xạ là 0,01 ~ 0,5nm / phút;nhiệt độ bề mặt tăng cao và dễ bị ảnh hưởng bởi khí tạp chất, v.v. Tuy nhiên, do sự phát triển của công nghệ phún xạ RF và phún xạ magnetron, người ta đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong việc đạt được sự lắng đọng phún xạ nhanh và giảm nhiệt độ bề mặt.Ngoài ra, trong những năm gần đây, các phương pháp phủ phún xạ mới đang được nghiên cứu – dựa trên phương pháp phún xạ magnetron phẳng – để giảm thiểu áp suất không khí phún xạ cho đến khi phún xạ áp suất bằng không, trong đó áp suất của khí nạp trong quá trình phún xạ sẽ bằng không.