Методы осаждения - это технологии, используемые для создания тонких или толстых слоев вещества на твердой поверхности, атом за атомом или молекула за молекулой. Эти слои, называемые покрытиями, могут значительно изменять свойства поверхности подложки в зависимости от области применения. Толщина таких слоев может варьироваться от одного атома (нанометров) до нескольких миллиметров, в зависимости от метода и используемого материала.
Методы осаждения можно разделить на два типа: физические и химические.
Физические методы осаждения:
-
Эти методы не предполагают химических реакций и в основном полагаются на термодинамические или механические процессы для получения тонких пленок. Для получения точных результатов обычно требуется низкое давление. Примеры методов физического осаждения включают:
- Методы испарения:Вакуумное термическое испарение:
- Нагрев материала до температуры испарения в вакууме.Электронно-лучевое испарение:
- Используется электронный луч для нагрева материала.Выпаривание лазерным лучом:
- Используется лазер для испарения материала.Дуговое испарение:
- Для испарения материала используется электрическая дуга.Молекулярно-лучевая эпитаксия:
- Точный метод осаждения отдельных слоев атомов.Ионное испарение:
-
Сочетание испарения с ионной бомбардировкой для повышения адгезии и плотности.
- Техники напыления:Напыление прямым током:
- Использует постоянный ток для выбивания атомов из материала мишени.Радиочастотное напыление:
Используется радиочастота для ионизации газов и напыления материала мишени.Методы химического осаждения:
- Эти методы включают химические реакции и используются для нанесения материалов на подложку. Примеры включают:
- Техника золь-гель: Формирование неорганической сети из химического раствора.
- Осаждение в химической ванне: Материалы осаждаются из ванны с химическим раствором.
-
Пиролиз распылением:
- Распыление раствора, который разлагается при нагревании.Напыление:
- Гальваническое осаждение: Используется электрический ток для нанесения тонкого слоя металла.
-
Безэлектродное осаждение:
- Химическое восстановление без использования электрического тока.Химическое осаждение из паровой фазы (CVD):
- CVD при низком давлении: Проводится при пониженном давлении для повышения однородности пленки.
- CVD с плазменным расширением: Используется плазма для увеличения скорости химических реакций.
Атомно-слоевое осаждение (ALD): Самоограничивающийся процесс, в ходе которого осаждаются монослои материала.
Гибридные процессы вакуумного осаждения:
Сочетание двух или более методов осаждения, например, напыление металла с плазменным CVD углерода, для создания сложных покрытий со специфическими свойствами.
Оборудование для вакуумного осаждения:
