Напыление - это процесс, при котором атомы выбрасываются с поверхности материала под воздействием энергичных частиц. Диапазон энергий для этого процесса обычно начинается с порога от десяти до ста электронвольт (эВ) и может расширяться до нескольких сотен эВ. Средняя энергия часто на порядок выше энергии связи поверхности.
Каков диапазон энергий при напылении? (Объяснение 5 ключевых моментов)
1. Пороговая энергия для напыления
Напыление происходит, когда ион передает атому-мишени энергию, достаточную для преодоления энергии его связывания с поверхностью. Этот порог обычно находится в диапазоне от 10 до 100 эВ. Ниже этого диапазона передача энергии недостаточна для выброса атомов из материала мишени.
2. Энергия распыленных атомов
Кинетическая энергия распыленных атомов варьируется в широких пределах, но обычно превышает десятки электрон-вольт, часто около 600 эВ. Такая высокая энергия обусловлена обменом импульсами при столкновениях ионов с атомами. Приблизительно 1 % ионов, попадающих на поверхность, вызывают повторное распыление, при котором атомы выбрасываются обратно на подложку.
3. Выход напыления и зависимость от энергии
Выход распыления, представляющий собой среднее количество атомов, выбрасываемых на каждый падающий ион, зависит от нескольких факторов, включая угол падения ионов, энергию ионов, атомные веса, энергию связи и условия плазмы. Распределение распыленных атомов по энергиям достигает максимума примерно при половине поверхностной энергии связи, но распространяется и на более высокие энергии, причем средняя энергия часто значительно превышает пороговую.
4. Типы напыления и уровни энергии
- Диодное напыление постоянного тока: Используется постоянное напряжение 500-1000 В, при этом ионы аргона передают энергию атомам мишени при энергиях в этом диапазоне.
- Ионно-лучевое напыление: Использует более высокие энергии, средняя энергия напыления составляет 10 эВ, что значительно выше тепловых энергий и характерно для вакуумного испарения.
- Электронное напыление: Может использовать очень высокие энергии или высокозаряженные тяжелые ионы, что приводит к высоким выходам напыления, особенно в изоляторах.
5. Области применения и требования к энергии
Напыление используется в различных областях, включая осаждение тонких пленок, где высокая кинетическая энергия распыленных атомов помогает в формировании высококачественных, хорошо прилипающих пленок. Для этого процесса обычно требуется кинетическая энергия, значительно превышающая тепловую, которая часто достигается при использовании постоянного напряжения 3-5 кВ или радиочастоты около 14 МГц.
Продолжайте исследования, проконсультируйтесь с нашими специалистами
Раскройте весь потенциал ваших приложений по осаждению тонких пленок и напылению с помощьюKINTEK SOLUTION передовыми материалами и новейшими технологиями. От диодного напыления постоянного тока до ионного пучка и электронного напыления - наши продукты обеспечивают точные уровни энергии и стабильный выход, необходимые для получения высококачественных и надежных результатов.Узнайте, как KINTEK SOLUTION может расширить ваши технологические возможности и поднять уровень ваших исследований уже сегодня!
