Ang manipis na pelikula sa pinahiran na target ay isang espesyal na hugis ng materyal.Sa tiyak na direksyon ng kapal, ang sukat ay napakaliit, na isang microscopic na masusukat na dami.Bilang karagdagan, dahil sa hitsura at interface ng kapal ng pelikula, natapos ang pagpapatuloy ng materyal, na ginagawang ang data ng pelikula at target na data ay may iba't ibang mga karaniwang katangian. At ang target ay pangunahing ang paggamit ng magnetron sputtering coating, dadalhin tayo ng editor ng Beijing Richmat upang maunawaan. ang prinsipyo at kasanayan ng sputtering coating.
一、Prinsipyo ng sputtering coating
Sputtering patong kasanayan ay ang paggamit ng ion shelling target na hitsura, ang mga target na atoms ay hit out sa hindi pangkaraniwang bagay na kilala bilang sputtering.Ang mga atom na idineposito sa ibabaw ng substrate ay tinatawag na sputtering coating. Sa pangkalahatan, ang gas ionization ay nagagawa ng gas discharge, at ang mga positibong ion ay nagbobomba sa target ng cathode sa mataas na bilis sa ilalim ng pagkilos ng electric field, na tinatamaan ang mga atom o molekula ng cathode target, at lumilipad sa ibabaw ng substrate na idedeposito sa isang pelikula. Sa madaling salita, ang sputtering coating ay gumagamit ng low pressure inert gas glow discharge upang makabuo ng mga ions.
Sa pangkalahatan, ang sputtering film plating equipment ay nilagyan ng dalawang electrodes sa isang vacuum discharge chamber, at ang cathode target ay binubuo ng data ng patong.Ang silid ng vacuum ay puno ng argon gas na may presyon na 0.1~10Pa.Ang glow discharge ay nangyayari sa cathode sa ilalim ng pagkilos ng negatibong mataas na boltahe na 1~3kV dc o rf boltahe na 13.56mhz. Ang mga argon ions ay binomba ang target na ibabaw at nagiging sanhi ng pag-iipon ng mga sputtered target na atom sa substrate.
二、Sputtering coating na mga katangian ng mga kasanayan
1, Mabilis na bilis ng stacking
Ang pagkakaiba sa pagitan ng high speed magnetron sputtering electrode at ng tradisyonal na two stage sputtering electrode ay ang magnet ay nakaayos sa ibaba ng target, kaya ang saradong hindi pantay na magnetic field ay nangyayari sa ibabaw ng target.Ang lorentz force sa mga electron ay patungo sa gitna. ng heterogenous magnetic field.Dahil sa nakatutok na epekto, ang mga electron ay nakakatakas nang mas kaunti.Ang heterogenous magnetic field ay pumupunta sa paligid ng target na ibabaw, at ang mga pangalawang electron na nakuha sa heterogenous magnetic field ay paulit-ulit na bumangga sa mga molekula ng gas, na nagpapabuti sa mataas na rate ng conversion ng mga molekula ng gas. Samakatuwid, ang mataas na bilis ng magnetron sputtering ay kumonsumo ng mababang kapangyarihan, ngunit ay maaaring makakuha ng isang mahusay na kahusayan ng patong, na may perpektong mga katangian ng discharge.
2, Ang temperatura ng substrate ay mababa
High speed magnetron sputtering, na kilala rin bilang low temperature sputtering.Ang dahilan ay ang aparato ay gumagamit ng mga discharge sa isang espasyo ng mga electromagnetic field na diretso sa isa't isa.Ang pangalawang electron na nangyayari sa labas ng target, sa bawat isa.Sa ilalim ng pagkilos ng isang tuwid na electromagnetic field, ito ay nakatali malapit sa ibabaw ng target at gumagalaw sa kahabaan ng runway sa isang pabilog na rolling line, paulit-ulit na kumakatok laban sa mga molekula ng gas upang i-ionize ang mga molekula ng gas. Magkasama, ang mga electron mismo ay unti-unting nawawalan ng kanilang enerhiya, sa pamamagitan ng paulit-ulit na bumps, hanggang sa ang kanilang enerhiya ay halos ganap na nawala bago sila makatakas mula sa ibabaw ng target na malapit sa substrate.Dahil ang enerhiya ng mga electron ay napakababa, ang temperatura ng target ay hindi tumataas nang masyadong mataas.Iyan ay sapat na upang kontrahin ang pagtaas ng temperatura ng substrate na dulot ng mataas na enerhiya na pagbomba ng elektron ng isang ordinaryong diode shot, na kumukumpleto sa cryogenization.
3, Isang malawak na hanay ng mga istruktura ng lamad
Ang istraktura ng mga manipis na pelikula na nakuha sa pamamagitan ng vacuum evaporation at injection deposition ay medyo naiiba mula sa nakuha sa pamamagitan ng pagnipis ng bulk solids.Kabaligtaran sa pangkalahatang umiiral na mga solid, na inuuri bilang mahalagang parehong istraktura sa tatlong dimensyon, ang mga pelikulang idineposito sa bahagi ng gas ay inuri bilang mga heterogenous na istruktura. Ang mga manipis na pelikula ay columnar at maaaring maimbestigahan sa pamamagitan ng pag-scan ng electron microscopy.Ang columnar growth ng pelikula ay sanhi ng orihinal na convex na ibabaw ng substrate at ilang anino sa mga kilalang bahagi ng substrate.Gayunpaman, ang hugis at sukat ng haligi ay medyo naiiba dahil sa temperatura ng substrate, ang pagpapakalat sa ibabaw ng mga nakasalansan na atom, ang paglilibing ng mga atomo ng karumihan at ang insidente Anggulo ng mga atomo ng insidente na nauugnay sa ibabaw ng substrate.Sa sobrang hanay ng temperatura, ang manipis na pelikula ay may fibrous na istraktura, mataas na density, na binubuo ng mga pinong columnar na kristal, na siyang natatanging istraktura ng sputtering film.
Ang sputtering pressure at ang bilis ng pagsasalansan ng pelikula ay nakakaapekto rin sa istruktura ng pelikula.Dahil ang mga molekula ng gas ay may epekto ng pagsugpo sa pagpapakalat ng mga atomo sa ibabaw ng substrate, ang epekto ng mataas na sputtering pressure ay angkop para sa pagbaba ng temperatura ng substrate sa modelo.Samakatuwid, ang mga porous na pelikula na naglalaman ng mga pinong butil ay maaaring makuha sa mataas na sputtering pressure.Ang maliit na butil na laki ng film na ito ay angkop para sa pagpapadulas, paglaban sa pagsusuot, pagpapatigas sa ibabaw at iba pang mga mekanikal na aplikasyon.
4, Ayusin ang komposisyon nang pantay-pantay
Ang mga compound, pinaghalong haluang metal, atbp., na angkop na mahirap lagyan ng pahiran ng vacuum evaporation dahil ang vapor pressure ng mga bahagi ay iba o dahil nag-iiba ang mga ito kapag pinainit. Ang pamamaraan ng sputtering coating ay upang gawin ang target na ibabaw na layer ng atoms layer by layer sa substrate, sa ganitong kahulugan ay isang mas perpektong kasanayan sa paggawa ng pelikula.Ang lahat ng mga uri ng mga materyales ay maaaring gamitin sa pang-industriyang patong produksyon sa pamamagitan ng sputtering.
Oras ng post: Abr-29-2022