Реактивное напыление на постоянном токе - это вариант напыления на постоянном токе, при котором в процесс напыления вводится реактивный газ. Этот метод используется для нанесения сложных материалов или пленок, которые не являются чисто металлическими. При реактивном напылении постоянным током целевым материалом обычно является металл, а реактивный газ, например кислород или азот, вступает в реакцию с распыленными атомами металла, образуя на подложке соединение.
Краткое описание реактивного напыления на постоянном токе:
Реактивное напыление на постоянном токе предполагает использование источника постоянного тока для ионизации газа и ускорения ионов по направлению к металлической мишени. Атомы мишени выбрасываются и вступают в реакцию с реактивным газом в камере, образуя на подложке пленку соединения.
-
Подробное объяснение:
- Установка и процесс:Материал мишени:
- Мишень обычно представляет собой чистый металл, такой как медь или алюминий, который является электропроводящим и подходит для напыления постоянным током.Реактивный газ:
- Реактивный газ, например кислород или азот, вводится в вакуумную камеру. Этот газ вступает в реакцию с атомами напыляемого металла, образуя оксиды или нитриды, соответственно.Ионизация и напыление:
-
К мишени прикладывается постоянное напряжение, создавая плазму из инертного газа (обычно аргона). Положительно заряженные ионы аргона ускоряются по направлению к отрицательно заряженной мишени, ударяются о нее и вызывают выброс атомов металла.
- Реакция с реактивным газом:
-
По мере того как атомы металла перемещаются от мишени к подложке, они сталкиваются с реактивным газом. Затем эти атомы вступают в реакцию с газом, образуя на подложке слой соединения. Например, если реактивным газом является кислород, атомы металла могут образовать оксиды металлов.
- Контроль реактивного газа:
-
Количество реактивного газа и давление в камере - критические параметры, которые необходимо тщательно контролировать. Скорость потока реактивного газа определяет стехиометрию и свойства осажденной пленки.
- Преимущества и области применения:Универсальность:
- Реактивное напыление на постоянном токе позволяет осаждать широкий спектр композиционных материалов, что делает его пригодным для различных применений, таких как покрытия для обеспечения износостойкости, коррозионной стойкости и оптических свойств.Контроль:
-
Процесс обеспечивает хороший контроль над составом и свойствами осажденных пленок, что очень важно для многих промышленных применений.
- Проблемы:Отравление мишени:
При использовании слишком большого количества реактивного газа мишень может "отравиться" или покрыться непроводящим слоем, что может нарушить процесс напыления. С этой проблемой можно справиться, регулируя поток реактивного газа и используя такие методы, как импульсная мощность.
В заключение следует отметить, что реактивное напыление на постоянном токе - это мощный метод осаждения сложных материалов, сочетающий простоту и эффективность напыления на постоянном токе с реакционной способностью специфических газов. Этот метод широко используется в отраслях, где требуется точный контроль свойств материалов для различных применений.
