Плазма при напылении создается с помощью процесса, называемого ионизацией газа, который включает в себя введение инертного газа низкого давления, обычно аргона, в вакуумную камеру. Затем к газу прикладывается высокое напряжение, ионизируя атомы и создавая плазму. Необходимое напряжение зависит от используемого газа и его давления. Для ионизации аргона обычно требуется около 15,8 электрон-вольт (эВ).
Создание плазмы имеет решающее значение для процесса напыления, поскольку позволяет бомбардировать материал мишени ионами газа. Когда плазма генерируется вблизи материала мишени, ионы газа сталкиваются с поверхностью мишени, выбивая атомы с поверхности и заставляя их выбрасываться в газовую фазу. Выброшенные атомы проходят через напыляющий газ низкого давления и попадают на подложку, где конденсируются и образуют тонкую пленку.
Эффективность процесса напыления, характеризуемая количеством атомов мишени, выбрасываемых на один падающий ион, зависит от нескольких факторов, включая массу ионов, угол падения, атомы мишени и энергию падающих ионов. Выход напыления, который варьируется для различных условий напыления и материалов мишени, является ключевым параметром, определяющим эффективность процесса.
В магнетронном распылении, особом типе плазменно-парового осаждения (PVD), создается плазма, и положительно заряженные ионы из плазмы ускоряются электрическим полем по направлению к отрицательно заряженному электроду или "мишени". Положительные ионы, ускоренные потенциалом от нескольких сотен до нескольких тысяч электронвольт, ударяются о мишень с силой, достаточной для смещения и выброса атомов. Эти атомы выбрасываются в косинусоидальном распределении по прямой видимости от поверхности мишени и конденсируются на поверхностях, расположенных в непосредственной близости от катода магнетронного распыления.
Скорость распыления, то есть количество монослоев в секунду, распыляемых с поверхности мишени, определяется выходом распыления, молярной массой мишени, плотностью материала и плотностью ионного тока. Этой скоростью можно управлять, регулируя различные условия напыления, такие как приложенная мощность/напряжение, давление напыляющего газа и расстояние между подложкой и мишенью, что влияет на свойства осаждаемой тонкой пленки, включая ее состав и толщину.
Откройте для себя передовые решения для ваших потребностей в напылении и осаждении тонких пленок с помощью KINTEK SOLUTION. Наши передовые системы генерации плазмы, точно настроенные на оптимальную производительность напыления и скорость осаждения, предназначены для повышения эффективности и качества ваших исследовательских и производственных процессов. Повысьте уровень плазменно-парового осаждения с помощью KINTEK SOLUTION - где инновации сочетаются с точностью. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как наши технологии могут революционизировать ваши тонкопленочные приложения!
