Принцип напыления постоянным током предполагает использование источника постоянного тока (DC) для создания плазмы в среде с низким давлением, в которой положительно заряженные ионы ускоряются по направлению к материалу мишени. Эти ионы сталкиваются с мишенью, в результате чего атомы выбрасываются или "распыляются" в плазму. Эти распыленные атомы затем оседают в виде тонкой пленки на подложке, образуя равномерное и гладкое покрытие.
Подробное объяснение:
-
Создание вакуума:
-
Процесс начинается с создания вакуума в камере напыления. Это очень важно по нескольким причинам: это не только обеспечивает чистоту, но и улучшает контроль над процессом. В среде с низким давлением средний свободный путь частиц увеличивается, а значит, частицы могут преодолевать большие расстояния, не сталкиваясь с другими. Это позволяет напыленным атомам перемещаться от мишени к подложке без существенных помех, что приводит к более равномерному осаждению.Источник питания постоянного тока:
-
При напылении постоянным током используется источник постоянного тока, обычно работающий при давлении в камере от 1 до 100 мТорр. Источник постоянного тока ионизирует газ в камере, создавая плазму. Эта плазма состоит из положительно заряженных ионов и электронов.
-
Ионная бомбардировка:
-
Положительно заряженные ионы в плазме притягиваются отрицательно заряженной мишенью (которая подключена к отрицательному полюсу источника постоянного тока). Эти ионы ускоряются по направлению к мишени с высокой скоростью, вызывая столкновения, в результате которых атомы выбрасываются с поверхности мишени.Осаждение тонкой пленки:
-
Выброшенные атомы из материала мишени проходят через плазму и в конечном итоге оседают на подложке, которая обычно находится под другим электрическим потенциалом или заземлена. В результате этого процесса осаждения на подложке образуется тонкая пленка.
Преимущества и области применения:
Напыление постоянным током предпочитают за его простоту, легкость управления и низкую стоимость, особенно при осаждении металлов. Оно широко используется в таких отраслях, как производство полупроводников, где оно помогает создавать микросхемы, и в декоративных целях, например, при нанесении золотых покрытий на ювелирные изделия и часы. Он также используется для нанесения неотражающих покрытий на стекло и оптические компоненты, а также для металлизации упаковочных пластмасс.
