تقنية الترسيب بمساعدة حزمة الأيونات هي تقنية حقن حزمة الأيونات وطلاء الترسيب البخاري، بالإضافة إلى تقنية معالجة مركبات سطح الأيونات. في عملية تعديل أسطح المواد المحقونة بالأيونات، سواءً كانت مواد أشباه موصلات أو مواد هندسية، غالبًا ما يُفضل أن يكون سمك الطبقة المعدلة أكبر بكثير من سمك عملية حقن الأيونات، مع الحفاظ على مزايا عملية حقن الأيونات، مثل إمكانية معالجة الطبقة المعدلة والركيزة بين السطحين الحادين في درجة حرارة الغرفة، وما إلى ذلك. لذلك، من خلال الجمع بين زرع الأيونات وتقنية الطلاء، تُحقن الأيونات ذات الطاقة المحددة باستمرار في السطح البيني بين الغشاء والركيزة أثناء الطلاء، وتُخلط ذرات السطح البيني بمساعدة تصادمات متتالية، مما يُشكل منطقة انتقالية لخلط الذرات بالقرب من السطح البيني الأولي، مما يُحسّن قوة الترابط بين الغشاء والركيزة. بعد ذلك، في منطقة خلط الذرات، يستمر نمو الغشاء بالسمك والخصائص المطلوبة بمشاركة حزمة الأيونات.
يُطلق على هذه الطريقة اسم الترسيب بمساعدة حزمة الأيونات (IBED)، والتي تحتفظ بخصائص عملية زرع الأيونات مع السماح بتغطية الركيزة بمادة رقيقة مختلفة تمامًا عن الركيزة.
تتمتع عملية الترسيب بمساعدة حزمة الأيونات بالمزايا التالية:
(1) نظرًا لأن الترسيب بمساعدة حزمة الأيونات يولد البلازما دون تفريغ الغاز، يمكن إجراء الطلاء عند ضغط <10-2 باسكال، مما يقلل من تلوث الغاز.
(2) معلمات العملية الأساسية (طاقة الأيونات، كثافة الأيونات) كهربائية. عادةً، لا يتطلب الأمر التحكم في تدفق الغاز وغيره من المعلمات غير الكهربائية، مما يُمكّن من التحكم بسهولة في نمو طبقة الفيلم، وضبط تركيبها وبنيتها، مما يضمن تكرار العملية بسهولة.
(3) يُمكن طلاء سطح قطعة العمل بغشاء مختلف تمامًا عن الركيزة، ولا يقتصر سمكه على طاقة أيونات القصف عند درجات حرارة منخفضة (<200 درجة مئوية). وهو مناسب لمعالجة أسطح الأغشية الوظيفية المُشَوَّبة، والقوالب الدقيقة المُشَكَّلة على البارد، والفولاذ الهيكلي المُقَسّى في درجات حرارة منخفضة.
(4) عملية غير متوازنة تُدار في درجة حرارة الغرفة. يمكن الحصول على أغشية وظيفية جديدة، مثل الأطوار عالية الحرارة، والأطوار دون المستقرة، والسبائك غير المتبلورة، وغيرها، في درجة حرارة الغرفة.
ومن عيوب الترسيب بمساعدة حزمة الأيونات ما يلي:
(1) نظرًا لأن شعاع الأيونات يتميز بخصائص الإشعاع المباشر، فمن الصعب التعامل مع الشكل السطحي المعقد لقطعة العمل
(2) من الصعب التعامل مع قطع العمل ذات النطاق الكبير والمساحة الكبيرة بسبب محدودية حجم تيار شعاع الأيونات.
(3) معدل الترسيب بمساعدة شعاع الأيونات يكون عادة حوالي 1 نانومتر/ثانية، وهو مناسب لإعداد طبقات الفيلم الرقيق، وغير مناسب لطلاء كميات كبيرة من المنتجات.
-تم نشر هذه المقالة بواسطةمُصنِّع آلات طلاء الفراغقوانغدونغ تشنهوا
وقت النشر: ١٦ نوفمبر ٢٠٢٣