Իոնային ծածկույթի տեխնոլոգիա

Թաղանթների ավանդադրման վակուումային գոլորշիացման մեթոդի հիմնական առանձնահատկությունը նստվածքի բարձր արագությունն է:Թափման մեթոդի հիմնական առանձնահատկությունը հասանելի ֆիլմերի նյութերի լայն տեսականի է և ֆիլմի շերտի լավ միատեսակությունը, սակայն նստվածքի արագությունը ցածր է:Իոնային ծածկույթը մեթոդ է, որը միավորում է այս երկու գործընթացները:

Իոնային ծածկույթի սկզբունքը և թաղանթի ձևավորման պայմանները
Իոնային ծածկույթի աշխատանքի սկզբունքը ներկայացված է Նկարում:Վակուումային խցիկը մղվում է 10-4 Պա-ից ցածր ճնշման տակ, այնուհետև լցվում է իներտ գազով (օրինակ՝ արգոն) մինչև 0,1-1 Պա ճնշում: Մինչև 5 կՎ DC բացասական լարումը հիմքի վրա կիրառվելուց հետո, Ցածր ճնշման գազի փայլի արտանետման պլազմային գոտի է ստեղծվել ենթաշերտի և խառնարանի միջև:Իներտ գազի իոնները արագանում են էլեկտրական դաշտից և ռմբակոծում են ենթաշերտի մակերեսը՝ այդպիսով մաքրելով աշխատանքային մասի մակերեսը։Այս մաքրման գործընթացն ավարտվելուց հետո ծածկույթի գործընթացը սկսվում է կարասի մեջ պատված նյութի գոլորշիացմամբ:Գոլորշիացված գոլորշու մասնիկները մտնում են պլազմային գոտի և բախվում տարանջատված իներտ դրական իոնների և էլեկտրոնների հետ, իսկ գոլորշիների որոշ մասնիկներ դիսոցվում են և ռմբակոծում են աշխատանքային մասը և ծածկույթի մակերեսը էլեկտրական դաշտի արագացման ներքո:Իոնային ծածկույթի գործընթացում տեղի է ունենում ոչ միայն նստվածք, այլև դրական իոնների ցրում ենթաշերտի վրա, ուստի բարակ թաղանթ կարող է ձևավորվել միայն այն դեպքում, երբ նստվածքի ազդեցությունը ավելի մեծ է, քան ցողման ազդեցությունը:

Իոնային ծածկույթի գործընթացը, որի դեպքում ենթաշերտը միշտ ռմբակոծվում է բարձր էներգիայի իոններով, շատ մաքուր է և ունի մի շարք առավելություններ՝ համեմատած ցողման և գոլորշիացման ծածկույթի հետ:

(1) Ուժեղ կպչունություն, ծածկույթի շերտը հեշտությամբ չի կլպվում:
ա) Իոնային ծածկույթի գործընթացում փայլի արտանետումից առաջացած մեծ քանակությամբ բարձր էներգիայի մասնիկներ օգտագործվում են հիմքի մակերևույթի վրա կաթոդիկ ցողման էֆեկտ ստեղծելու համար՝ ցրելով և մաքրելով ներծծված գազն ու նավթը: ենթաշերտի մաքրման համար, մինչև ծածկույթի ամբողջ գործընթացը ավարտվի:
բ) Ծածկման սկզբնական փուլում ցողումը և նստվածքը համատեղ գոյակցում են, որոնք կարող են ձևավորել բաղադրիչների անցումային շերտ թաղանթի հիմքի միջերեսում կամ թաղանթանյութի և հիմքի նյութի խառնուրդ, որը կոչվում է «կեղծ դիֆուզիոն շերտ», որը կարող է արդյունավետորեն բարելավել ֆիլմի կպչունությունը:
(2) Լավ փաթաթված հատկություններ:Պատճառներից մեկն այն է, որ ծածկույթի նյութի ատոմները իոնացվում են բարձր ճնշման տակ և մի քանի անգամ բախվում են գազի մոլեկուլներին՝ սուբստրատ հասնելու գործընթացում, այնպես որ ծածկույթի նյութի իոնները կարող են ցրվել ենթաշերտի շուրջը։Բացի այդ, իոնացված ծածկույթի նյութի ատոմները տեղադրվում են ենթաշերտի մակերեսին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ, ուստի ամբողջ ենթաշերտը նստում է բարակ թաղանթով, բայց գոլորշիացման ծածկույթը չի կարող հասնել այս ազդեցությանը:
(3) Ծածկույթի բարձր որակը պայմանավորված է կոնդենսատների ցրվածությամբ, որն առաջանում է ավանդված ֆիլմի դրական իոններով մշտական ​​ռմբակոծման հետևանքով, ինչը բարելավում է ծածկույթի շերտի խտությունը:
(4) Ծածկույթի նյութերի և ենթաշերտերի լայն ընտրություն կարելի է պատել մետաղական կամ ոչ մետաղական նյութերի վրա:
(5) Քիմիական գոլորշիների նստեցման (CVD) հետ համեմատած, այն ունի ենթաշերտի ավելի ցածր ջերմաստիճան՝ սովորաբար 500°C-ից ցածր, սակայն դրա կպչուն ուժը լիովին համեմատելի է քիմիական գոլորշիների նստեցման թաղանթների հետ:
(6) Բարձր տեղակայման արագություն, արագ թաղանթի ձևավորում և կարող է ծածկել թաղանթների հաստությունը տասնյակ նանոմետրից մինչև միկրոն:

Իոնային ծածկույթի թերություններն են. թաղանթի հաստությունը հնարավոր չէ ճշգրիտ վերահսկել.թերությունների կոնցենտրացիան բարձր է, երբ պահանջվում է նուրբ ծածկույթ.իսկ ծածկույթի ժամանակ գազերը կմտնեն մակերես, ինչը կփոխի մակերեսի հատկությունները։Որոշ դեպքերում առաջանում են նաև խոռոչներ և միջուկներ (1 նմ-ից պակաս):

Ինչ վերաբերում է նստեցման արագությանը, ապա իոնային ծածկույթը համեմատելի է գոլորշիացման մեթոդի հետ:Ինչ վերաբերում է թաղանթի որակին, ապա իոնային ծածկույթով արտադրված թաղանթները մոտ կամ ավելի լավն են, քան ցողման միջոցով պատրաստված թաղանթները: