1. Характеристики на разпрашителното покритие
В сравнение с конвенционалното вакуумно изпарително покритие, разпрашителното покритие има следните характеристики:
(1) Всяко вещество може да се разпрашава, особено елементи и съединения с висока точка на топене и ниско налягане на парите. Стига да е твърдо вещество, независимо дали е метал, полупроводник, изолатор, съединение и смес и др., независимо дали е блок, гранулиран материал може да се използва като целеви материал. Тъй като при разпрашаването на изолационни материали и сплави като оксиди се наблюдава малко разлагане и фракциониране, те могат да се използват за получаване на тънки филми и сплавни филми с еднородни компоненти, подобни на тези на целевия материал, и дори свръхпроводящи филми със сложни състави. Освен това, методът на реактивно разпрашаване може да се използва и за получаване на филми от съединения, напълно различни от целевия материал, като оксиди, нитриди, карбиди и силициди.
(2) Добра адхезия между разпрашения филм и субстрата. Тъй като енергията на разпрашените атоми е с 1-2 порядъка по-висока от тази на изпарените атоми, преобразуването на енергията на високоенергийните частици, отложени върху субстрата, генерира по-висока топлинна енергия, което подобрява адхезията на разпрашените атоми към субстрата. Част от високоенергийните разпрашени атоми ще бъдат инжектирани в различна степен, образувайки така наречения псевдодифузионен слой върху субстрата, където разпрашените атоми и атомите на материала на субстрата се „смесват“ помежду си. Освен това, по време на бомбардирането с разпрашените частици, субстратът винаги се почиства и активира в плазмената зона, което премахва слабо залепналите утаени атоми, пречиства и активира повърхността на субстрата. В резултат на това адхезията на разпрашения филм към субстрата е значително подобрена.
(3) Висока плътност на разпрашителното покритие, по-малко дупки и по-висока чистота на филмовия слой, тъй като няма замърсяване на тигела, което е неизбежно при вакуумно отлагане на пари по време на процеса на разпрашително покритие.
(4) Добра контролируемост и повторяемост на дебелината на филма. Тъй като токът на разряда и токът на мишената могат да се контролират отделно по време на нанасяне на покритие чрез разпрашване, дебелината на филма може да се контролира чрез контролиране на тока на мишената. По този начин контролируемостта на дебелината на филма и възпроизводимостта на дебелината на филма чрез многократно нанасяне чрез разпрашване са добри и филмът с предварително определена дебелина може да бъде ефективно покрит. Освен това, разпрашването може да постигне равномерна дебелина на филма върху голяма площ. Въпреки това, за общата технология за разпрашване (главно диполно разпрашване) оборудването е сложно и изисква устройство за високо налягане; скоростта на образуване на филма при разпрашване е ниска, скоростта на вакуумно изпаряване е 0,1~5 nm/min, докато скоростта на разпрашване е 0,01~0,5 nm/min; повишаването на температурата на субстрата е високо и е уязвимо към примесни газове и др. Въпреки това, благодарение на развитието на технологиите за радиочестотно разпрашване и магнетронно разпрашване, е постигнат голям напредък в постигането на бързо разпрашване и намаляване на температурата на субстрата. Освен това, през последните години се изследват нови методи за разпрашително покритие – базирани на планарно магнетронно разпрашване – за минимизиране на налягането на разпрашителния въздух до достигане на нулево налягане, при което налягането на входящия газ по време на разпрашването ще бъде нулево.
Време на публикуване: 08 ноември 2022 г.