Напыление - это процесс физического осаждения из паровой фазы (PVD), при котором атомы из твердого материала мишени выбрасываются в газовую фазу в результате бомбардировки энергичными ионами. Этот процесс широко используется для осаждения тонких пленок и в аналитических методах.
Краткое описание процесса:
Напыление предполагает использование вакуумной камеры, заполненной инертным газом, обычно аргоном. Целевой материал, который должен быть осажден в виде тонкой пленки на подложку, помещается в эту камеру и заряжается отрицательным зарядом, выступая в роли катода. Этот заряд инициирует поток свободных электронов, которые сталкиваются с атомами газа, ионизируя их. Эти ионизированные атомы газа, теперь уже положительно заряженные, ускоряются по направлению к материалу мишени, ударяясь о него с энергией, достаточной для выброса атомов с поверхности мишени. Выброшенные атомы проходят через камеру и оседают на подложке, образуя тонкую пленку.
-
Подробное объяснение:Установка вакуумной камеры:
-
Процесс начинается с помещения подложки, на которую необходимо нанести покрытие, в вакуумную камеру. Затем камера заполняется инертным газом, обычно аргоном, который не вступает в реакцию с материалами, участвующими в процессе.Ионизация газа:
-
Материал мишени заряжается отрицательно, превращаясь в катод. Этот отрицательный заряд вызывает поток свободных электронов от катода. Эти свободные электроны сталкиваются с атомами газа аргона, сбивая электроны с атомов газа и тем самым ионизируя их.Механизм напыления:
-
Ионизированные атомы газа, теперь уже положительно заряженные, притягиваются к отрицательно заряженной мишени (катоду) и ускоряются электрическим полем. Когда эти высокоэнергетические ионы сталкиваются с мишенью, они выбивают атомы или молекулы с ее поверхности. Этот процесс известен как напыление.Осаждение тонкой пленки:
-
Выброшенные атомы материала мишени образуют поток пара, который проходит через камеру и осаждается на подложку. Осаждение происходит на атомном уровне, создавая тонкую пленку на подложке.Типы систем напыления:
-
Существует несколько типов систем напыления, включая напыление ионным пучком, диодное напыление и магнетронное напыление. Каждый тип отличается способом генерации ионов и их направления на мишень, но основной механизм напыления остается неизменным.Магнетронное распыление:
При магнетронном напылении высокое напряжение прикладывается к газу низкого давления для создания высокоэнергетической плазмы. Эта плазма испускает тлеющий разряд, состоящий из электронов и ионов газа, который усиливает процесс напыления за счет увеличения скорости ионизации газа.Обзор и исправление:
