Filmlərin çökdürülməsi üçün vakuum buxarlanma metodunun əsas xüsusiyyəti yüksək çökmə sürətidir. Püskürtmə metodunun əsas xüsusiyyəti mövcud film materiallarının geniş çeşidi və film təbəqəsinin yaxşı vahidliyidir, lakin çökmə sürəti aşağıdır. İon örtüyü bu iki prosesi birləşdirən bir üsuldur.
İon örtük prinsipi və film əmələ gəlməsi şərtləri
İon örtüyünün iş prinsipi Şəkildə göstərilmişdir. Vakuum kamerası 10-4 Pa-dan aşağı təzyiqə vurulur və sonra 0,1-1 Pa təzyiqə qədər inert qaz (məsələn, argon) ilə doldurulur. Substrata 5 kV-a qədər mənfi DC gərginliyi tətbiq edildikdən sonra, substrat və potolok arasında aşağı təzyiqli qaz parıltılı boşalma plazma zonası yaradılır. İnert qaz ionları elektrik sahəsi ilə sürətlənir və substratın səthini bombardman edir və beləliklə, iş parçasının səthini təmizləyir. Bu təmizləmə prosesi başa çatdıqdan sonra örtük prosesi potolokda örtüləcək materialın buxarlanması ilə başlayır. Buxarlanmış buxar hissəcikləri plazma zonasına daxil olur və dissosiasiya olunmuş inert müsbət ionlar və elektronlarla toqquşur və buxar hissəciklərinin bəziləri dissosiasiya olunur və elektrik sahəsinin sürətlənməsi altında iş parçasını və örtük səthini bombardman edir. İon örtük prosesində yalnız çökmə deyil, həm də substrat üzərində müsbət ionların püskürməsi baş verir, buna görə də nazik təbəqə yalnız çökmə effekti püskürmə effektindən daha böyük olduqda əmələ gələ bilər.
Substratın həmişə yüksək enerjili ionlarla bombardman edildiyi ion örtük prosesi çox təmizdir və püskürtmə və buxarlanma örtüyü ilə müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir.
(1) Güclü yapışma, örtük təbəqəsi asanlıqla soyulmur.
(a) İon örtük prosesində, parıltı boşalması nəticəsində yaranan çox sayda yüksək enerjili hissəcik, substratın səthində katodik püskürtmə effekti yaratmaq üçün istifadə olunur, substratın səthində adsorbsiya olunmuş qaz və yağı püskürdür və təmizləyir, bütün örtük prosesi tamamlanana qədər substrat səthini təmizləyir.
(b) Örtükləmənin erkən mərhələsində püskürtmə və çökmə birlikdə mövcuddur ki, bu da film əsasının sərhədində komponentlərin keçid təbəqəsi və ya film materialı ilə əsas materialın qarışığı əmələ gətirə bilər ki, bu da filmin yapışma performansını effektiv şəkildə artıra bilər.
(2) Yaxşı sarma xüsusiyyətləri. Səbəblərdən biri örtük materialının atomlarının yüksək təzyiq altında ionlaşması və substrata çatma prosesi zamanı qaz molekulları ilə bir neçə dəfə toqquşmasıdır ki, örtük materialı ionları substratın ətrafına səpələnə bilsin. Bundan əlavə, ionlaşmış örtük materialının atomları elektrik sahəsinin təsiri altında substratın səthinə çökür, beləliklə, bütün substrat nazik bir təbəqə ilə çökür, lakin buxarlanma örtüyü bu effekti əldə edə bilmir.
(3) Örtüyün yüksək keyfiyyəti, çökmüş təbəqənin müsbət ionlarla daim bombardman edilməsi nəticəsində yaranan kondensatların püskürməsi ilə əlaqədardır ki, bu da örtük təbəqəsinin sıxlığını artırır.
(4) Metal və ya metal olmayan materiallar üzərində geniş çeşiddə örtük materialları və substratlar örtülə bilər.
(5) Kimyəvi buxar çöküntüsü (KÇÇ) ilə müqayisədə, onun substrat temperaturu daha aşağıdır, adətən 500°C-dən aşağıdır, lakin onun yapışma gücü kimyəvi buxar çöküntüsü filmləri ilə tamamilə müqayisə edilə bilər.
(6) Yüksək çökmə sürəti, sürətli film əmələ gəlməsi və onlarla nanometrdən mikrona qədər filmlərin qalınlığını örtməyə qadirdir.
İon örtüyünün çatışmazlıqları bunlardır: təbəqənin qalınlığını dəqiq idarə etmək mümkün deyil; incə örtük tələb olunduqda qüsurların konsentrasiyası yüksək olur; və örtük zamanı səthə qazlar daxil olur ki, bu da səthin xüsusiyyətlərini dəyişdirir. Bəzi hallarda boşluqlar və nüvələr (1 nm-dən az) da əmələ gəlir.
Çökmə sürətinə gəldikdə, ion örtüyü buxarlanma metodu ilə müqayisə edilə bilər. Film keyfiyyətinə gəldikdə isə, ion örtüyü ilə istehsal olunan filmlər püskürtmə ilə hazırlanan filmlərə yaxın və ya daha yaxşıdır.
Yazı vaxtı: 08 Noyabr 2022