PVD (физическо отлагане от пари) покритията са широко използвани техники за създаване на тънки филми и повърхностни покрития. Сред често срещаните методи, термичното изпаряване и разпрашването са два важни PVD процеса. Ето разбивка на всеки от тях:
1. Термично изпарение
- Принцип:Материалът се нагрява във вакуумна камера, докато се изпари или сублимира. След това изпареният материал кондензира върху субстрат, за да образува тънък филм.
- Процес:
- Изходният материал (метал, керамика и др.) се нагрява, обикновено с помощта на резистивно нагряване, електронен лъч или лазер.
- След като материалът достигне точката си на изпарение, атомите или молекулите напускат източника и преминават през вакуума към субстрата.
- Изпарените атоми кондензират върху повърхността на субстрата, образувайки тънък слой.
- Приложения:
- Често се използва за отлагане на метали, полупроводници и изолатори.
- Приложенията включват оптични покрития, декоративни облицовки и микроелектроника.
- Предимства:
- Високи скорости на отлагане.
- Просто и рентабилно за определени материали.
- Може да произвежда високочисти филми.
- Недостатъци:
- Ограничено до материали с ниски точки на топене или високо налягане на парите.
- Лошо покритие на стъпалата върху сложни повърхности.
- По-малък контрол върху състава на филма за сплави.
2. Разпрашване
- Принцип: Йоните от плазмата се ускоряват към целевия материал, което води до изхвърляне (разпрашаване) на атоми от мишената, които след това се отлагат върху субстрата.
- Процес:
- В камерата се поставя целеви материал (метал, сплав и др.) и се въвежда газ (обикновено аргон).
- Прилага се високо напрежение, за да се създаде плазма, която йонизира газа.
- Положително заредените йони от плазмата се ускоряват към отрицателно заредената цел, физически измествайки атомите от повърхността.
- След това тези атоми се отлагат върху субстрата, образувайки тънък филм.
- Приложения:
- Широко използван в производството на полупроводници, покриването на стъкло и създаването на износоустойчиви покрития.
- Идеален за създаване на сплави, керамика или сложни тънки филми.
- Предимства:
- Може да отлага широка гама от материали, включително метали, сплави и оксиди.
- Отлична равномерност на филма и стъпково покритие, дори върху сложни форми.
- Прецизен контрол върху дебелината и състава на филма.
- Недостатъци:
- По-бавни скорости на отлагане в сравнение с термичното изпаряване.
- По-скъпо поради сложността на оборудването и необходимостта от по-висока енергия.
Ключови разлики:
- Източник на отлагане:
- Термичното изпаряване използва топлина за изпаряване на материала, докато разпрашването използва йонно бомбардиране за физическо отделяне на атоми.
- Необходима енергия:
- Термичното изпаряване обикновено изисква по-малко енергия от разпрашването, тъй като разчита на нагряване, а не на генериране на плазма.
- Материали:
- Разпрашването може да се използва за отлагане на по-широк спектър от материали, включително такива с високи точки на топене, които трудно се изпаряват.
- Качество на филма:
- Разпрашването обикновено осигурява по-добър контрол върху дебелината, еднородността и състава на филма.
Време на публикуване: 27 септември 2024 г.