Напыление - это процесс физического осаждения из паровой фазы, при котором на подложку наносится тонкое функциональное покрытие. Это достигается путем бомбардировки материала мишени высокоэнергетическими ионами, в результате чего атомы из мишени выбрасываются и осаждаются на подложку, образуя прочную связь на атомном уровне.
Краткое изложение принципа:
Принцип нанесения покрытия напылением заключается в использовании плазмы для выброса атомов из материала мишени и их осаждения на подложку. Это достигается путем бомбардировки мишени ионами, обычно в вакуумной среде, что приводит к передаче импульса от ионов к атомам мишени, в результате чего они выбрасываются и осаждаются на подложке.
-
Подробное объяснение:
- Создание плазмы:
-
Процесс начинается с электрического заряда катода напыления, в результате чего образуется плазма. Эта плазма обычно создается с помощью газового разряда, часто с использованием таких газов, как аргон. Плазма очень важна, поскольку она содержит ионы, которые используются для бомбардировки мишени.
- Бомбардировка мишени:
-
Материал мишени - вещество, которое должно быть нанесено на подложку, - приклеивается или прижимается к катоду. Для обеспечения стабильной и равномерной эрозии материала используются магниты. Мишень бомбардируется ионами из плазмы, обладающими достаточной энергией, чтобы выбросить атомы с поверхности мишени. Это взаимодействие зависит от скорости и энергии ионов, которые регулируются электрическими и магнитными полями.
- Осаждение на подложку:
-
Выброшенные из мишени атомы, благодаря передаче импульса от высокоэнергетических ионов, движутся к подложке. Подложка обычно располагается напротив мишени в вакуумной камере. Высокая кинетическая энергия распыленных частиц позволяет им ударяться о подложку и образовывать прочные связи на атомном уровне. В результате на подложке образуется равномерное и ровное покрытие, что может быть особенно полезно для термочувствительных материалов, поскольку процесс происходит при низких температурах.
- Контроль и оптимизация:
Процесс можно оптимизировать, контролируя вакуумную среду, тип используемого газа и энергию ионов. Для очень чувствительных подложек вакуумная камера может быть заполнена инертным газом, чтобы контролировать кинетическую энергию распыляемых частиц, что позволяет сделать процесс осаждения более контролируемым.Обзор и исправление:
