Напыление на постоянном токе, несмотря на экономичность и эффективность при нанесении многих металлических покрытий, имеет ряд ограничений, особенно при работе с непроводящими материалами, а также с точки зрения использования мишени и стабильности плазмы.
Ограничения при работе с непроводящими материалами:
Напыление постоянным током затруднено при работе с непроводящими или диэлектрическими материалами, поскольку эти материалы могут накапливать заряд с течением времени. Накопление заряда может привести к таким проблемам качества, как образование дуги или отравление материала мишени. Возникновение дуги может нарушить процесс напыления и даже повредить источник питания, а отравление мишени может привести к прекращению напыления. Эта проблема возникает потому, что напыление постоянным током основано на постоянном токе, который не может проходить через непроводящие материалы, не вызывая накопления заряда.Использование мишени:
При магнетронном распылении использование кольцевого магнитного поля для захвата электронов приводит к высокой плотности плазмы в определенных областях, что приводит к образованию неоднородной эрозии на мишени. Этот узор образует кольцеобразную канавку, которая, если проникает в мишень, делает всю мишень непригодной для использования. Таким образом, коэффициент использования мишени часто составляет менее 40 %, что свидетельствует о значительных потерях материала.
Нестабильность плазмы и температурные ограничения:
Магнетронное распыление также страдает от нестабильности плазмы, что может повлиять на однородность и качество осаждаемых пленок. Кроме того, для сильных магнитных материалов сложно добиться высокоскоростного распыления при низких температурах. Магнитный поток часто не может пройти через мишень, что препятствует добавлению внешнего усиливающего магнитного поля вблизи поверхности мишени.Скорость осаждения для диэлектриков:
Напыление постоянным током демонстрирует низкую скорость осаждения диэлектриков, обычно в пределах 1-10 Å/с. Такая низкая скорость может быть существенным недостатком при работе с материалами, требующими высокой скорости осаждения.
Стоимость и сложность системы:
