Напыление - это процесс физического осаждения из паровой фазы (PVD), который включает в себя выброс атомов из твердого материала мишени в газовую фазу в результате бомбардировки энергичными ионами и их последующее осаждение на подложку с образованием тонкой пленки. Этот процесс происходит за счет обмена импульсами между ионами и атомами в материале мишени, подобно атомному бильярду. Эффективность процесса напыления измеряется выходом напыления, который представляет собой количество атомов, выбрасываемых с поверхности на каждый падающий ион.
Подробное объяснение:
-
Настройка процесса:
-
Напыление проводится в вакуумной камере, заполненной инертным газом, обычно аргоном. Материал мишени, который является источником осаждаемых атомов, заряжается отрицательно, превращаясь в катод. Эта установка имеет решающее значение, поскольку она инициирует поток свободных электронов от катода.Ионизация и столкновения:
-
Свободные электроны с катода сталкиваются с атомами газа аргона, ионизируя их. Затем эти ионизированные молекулы газа (ионы аргона) под действием электрического поля ускоряются по направлению к отрицательно заряженной мишени.
-
Выброс атомов:
-
Когда энергичные ионы аргона ударяются о мишень, они передают свой импульс атомам в материале мишени. В результате столкновений атомы могут выбрасываться с поверхности мишени в газовую фазу. Это основной механизм напыления, в котором энергия ионов используется для смещения атомов мишени.Осаждение на подложку:
-
Выброшенные атомы проходят через вакуум и оседают на близлежащей подложке. Эти атомы связываются на атомном уровне с подложкой, образуя тонкую пленку со специфическими свойствами, такими как отражательная способность, электрическое или ионное сопротивление, в зависимости от материала мишени и подложки.
Типы напыления:
