Wprowadzenie i proste zrozumienie powlekania próżniowego (3)

Powłoka rozpylana Kiedy wysokoenergetyczne cząstki bombardują powierzchnię ciała stałego, cząstki na powierzchni ciała stałego mogą zyskać energię i wydostać się z powierzchni, aby osadzić ją na podłożu.Zjawisko rozpylania zaczęto wykorzystywać w technice powlekania w 1870 r., a stopniowo stosować w produkcji przemysłowej po 1930 r. w związku ze wzrostem szybkości osadzania.Powszechnie stosowany sprzęt do napylania dwubiegunowego pokazano na rysunku 3 [Schemat dwubiegunowego napylania próżniowego].Zwykle materiał, który ma być osadzany, jest przekształcany w płytkę-cel, który jest zamocowany na katodzie.Podłoże umieszcza się na anodzie zwróconej w stronę powierzchni docelowej, w odległości kilku centymetrów od tarczy.Po przepompowaniu układu do wysokiej próżni wypełnia się go gazem o ciśnieniu 10 ~ 1 Pa (zwykle argonem), a między katodą i anodą przykłada się napięcie kilku tysięcy woltów, a między dwiema elektrodami generowane jest wyładowanie jarzeniowe .Jony dodatnie generowane przez wyładowanie lecą do katody pod działaniem pola elektrycznego i zderzają się z atomami na powierzchni docelowej.Atomy celu, które uciekają z powierzchni celu w wyniku zderzenia, nazywane są atomami rozpylającymi, a ich energia mieści się w zakresie od 1 do kilkudziesięciu elektronowoltów.Napylone atomy osadzają się na powierzchni podłoża, tworząc film.W przeciwieństwie do powlekania przez odparowanie, powlekanie przez napylanie katodowe nie jest ograniczone temperaturą topnienia materiału folii i może napylać substancje ogniotrwałe, takie jak W, Ta, C, Mo, WC, TiC itp. Napylany film złożony może być napylany przez rozpylanie reaktywne metoda, czyli gaz reaktywny (O, N, HS, CH itp.).

dodany do gazu Ar, a gaz reaktywny i jego jony reagują z atomem docelowym lub rozpylonym atomem, tworząc związek (taki jak związki tlenku, azotu itp.) i osadzają się na podłożu.Do osadzania folii izolacyjnej można zastosować metodę napylania katodowego o wysokiej częstotliwości.Podłoże montuje się na elektrodzie uziemiającej, a tarczę izolacyjną montuje się na elektrodzie przeciwnej.Jeden koniec zasilacza wysokiej częstotliwości jest uziemiony, a drugi koniec jest podłączony do elektrody wyposażonej w element izolujący poprzez pasującą sieć i kondensator blokujący prąd stały.Po włączeniu zasilania wysokiej częstotliwości napięcie wysokiej częstotliwości w sposób ciągły zmienia swoją biegunowość.Elektrony i jony dodatnie w plazmie uderzają w tarczę izolującą odpowiednio podczas dodatniego półcyklu i ujemnego półcyklu napięcia.Ponieważ ruchliwość elektronów jest wyższa niż ruchliwość jonów dodatnich, powierzchnia celu izolującego jest naładowana ujemnie.Kiedy równowaga dynamiczna zostaje osiągnięta, cel ma ujemny potencjał polaryzacji, tak że jony dodatnie rozpylają się na celu w dalszym ciągu.Zastosowanie rozpylania magnetronowego może zwiększyć szybkość osadzania o prawie rząd wielkości w porównaniu z rozpylaniem niemagnetronowym.


Czas postu: 31 lipca 2021 r