Egwyddor cotio anweddiad gwactod
1 、 Offer a phroses ffisegol cotio anweddiad gwactod
Mae'r offer cotio anweddiad gwactod yn bennaf yn cynnwys siambr gwactod a system gwacáu.Y tu mewn i'r siambr wactod, mae ffynhonnell anweddu (hy gwresogydd anweddu), ffrâm swbstrad a swbstrad, gwresogydd swbstrad, system wacáu, ac ati.
Rhoddir y deunydd cotio yn ffynhonnell anweddiad y siambr gwactod, ac o dan amodau gwactod uchel, caiff ei gynhesu gan y ffynhonnell anweddu i anweddu.Pan fo amrediad rhydd cyfartalog y moleciwlau anwedd yn fwy na maint llinol y siambr gwactod, ar ôl i atomau a moleciwlau'r anwedd ffilm ddianc o wyneb y ffynhonnell anweddu, anaml y mae gwrthdrawiad moleciwlau neu atomau eraill yn amharu arnynt, ac yn cyrraedd yn uniongyrchol wyneb y swbstrad i gael ei orchuddio.Oherwydd tymheredd isel y swbstrad, mae'r gronynnau anwedd ffilm yn cyddwyso arno ac yn ffurfio ffilm.
Er mwyn gwella adlyniad moleciwlau anweddu a swbstrad, gellir actifadu'r swbstrad trwy wresogi neu lanhau ïon yn iawn.Mae cotio anweddiad gwactod yn mynd trwy'r prosesau ffisegol canlynol o anweddiad deunydd, cludo i ddyddodiad i ffilm.
(1) Gan ddefnyddio gwahanol ffyrdd o drosi mathau eraill o ynni yn ynni thermol, caiff y deunydd ffilm ei gynhesu i anweddu neu aruchel yn ronynnau nwyol (atomau, moleciwlau neu glystyrau atomig) gyda rhywfaint o egni (0.1 i 0.3 eV).
(2) Mae gronynnau nwyol yn gadael wyneb y ffilm ac yn cael eu cludo i wyneb y swbstrad ar gyflymder symud penodol, yn y bôn heb wrthdrawiad, mewn llinell syth.
(3) Mae'r gronynnau nwyol sy'n cyrraedd wyneb y swbstrad yn cyfuno ac yn cnewyllo, ac yna'n tyfu'n ffilm cyfnod solet.
(4) Ad-drefnu neu fondio cemegol yr atomau sy'n rhan o'r ffilm.
2 、 Gwresogi anweddu
(1) Anweddiad gwresogi ymwrthedd
Anweddiad gwresogi gwrthiant yw'r dull gwresogi symlaf a mwyaf cyffredin a ddefnyddir, sy'n berthnasol yn gyffredinol i ddeunyddiau cotio â phwynt toddi o dan 1500 ℃, metelau pwynt toddi uchel mewn siâp gwifren neu ddalen (W, Mo, Ti, Ta, boron nitride, ac ati) yn fel arfer yn cael ei wneud yn siâp addas o ffynhonnell anweddiad, wedi'i lwytho â deunyddiau anweddu, trwy wres Joule o gerrynt trydan i doddi, anweddu neu aruwch y deunydd platio, mae siâp ffynhonnell anweddiad yn bennaf yn cynnwys troellog aml-linyn, siâp U, ton sin , plât tenau, cwch, basged côn, ac ati Ar yr un pryd, mae'r dull yn ei gwneud yn ofynnol i'r deunydd ffynhonnell anweddu fod â phwynt toddi uchel, pwysedd anwedd dirlawnder isel, priodweddau cemegol sefydlog, peidio â chael adwaith cemegol gyda'r deunydd cotio ar dymheredd uchel, ymwrthedd gwres da, newid bach mewn dwysedd pŵer, ac ati Mae'n mabwysiadu cerrynt uchel trwy'r ffynhonnell anweddu i'w wneud yn gwresogi ac yn anweddu'r deunydd ffilm trwy wresogi'n uniongyrchol, neu roi'r deunydd ffilm yn y crucible wedi'i wneud o graffit a rhai gwrthsefyll tymheredd uchel ocsidau metel (fel A202, B0) a deunyddiau eraill ar gyfer gwresogi anuniongyrchol i anweddu.
Mae gan araen anweddiad gwresogi ymwrthedd gyfyngiadau: mae gan fetelau anhydrin bwysedd anwedd isel, sy'n anodd gwneud ffilm denau;mae rhai elfennau yn hawdd i ffurfio aloi gyda'r wifren gwresogi;nid yw'n hawdd cael cyfansoddiad unffurf o'r ffilm aloi.Oherwydd y strwythur syml, pris isel a gweithrediad hawdd dull anweddiad gwresogi gwrthiant, mae'n gymhwysiad cyffredin iawn o ddull anweddu.
(2) Anweddiad gwresogi trawst electron
Mae anweddiad pelydr electron yn ddull o anweddu'r deunydd cotio trwy ei beledu â thrawst electron dwysedd ynni uchel trwy ei roi mewn crucible copr wedi'i oeri â dŵr.Mae'r ffynhonnell anweddu yn cynnwys ffynhonnell allyriadau electron, ffynhonnell pŵer cyflymu electron, crucible (crowsibl copr fel arfer), coil maes magnetig, a set dŵr oeri, ac ati. Yn y ddyfais hon, gosodir y deunydd wedi'i gynhesu mewn dŵr -cooled crucible, ac y trawst electron peledu dim ond cyfran fach iawn o'r deunydd, tra bod y rhan fwyaf o'r deunydd sy'n weddill yn parhau i fod ar dymheredd isel iawn o dan effaith oeri y crucible, y gellir ei ystyried fel y rhan peledu o'r crucible.Felly, gallai'r dull gwresogi trawst electron ar gyfer anweddiad osgoi halogiad rhwng y deunydd cotio a'r deunydd ffynhonnell anweddu.
Gellir rhannu strwythur ffynhonnell anweddiad y trawst electron yn dri math: gynnau syth (gynnau Boules), gynnau cylch (wedi'u gwyro'n drydanol) ac e-gynnau (wedi'u gwyro'n magnetig).Gellir gosod un neu fwy o grwsiblau mewn cyfleuster anweddu, a all anweddu a dyddodi llawer o wahanol sylweddau ar yr un pryd neu ar wahân.
Mae gan ffynonellau anweddiad pelydr electron y manteision canlynol.
① Gall dwysedd trawst uchel ffynhonnell anweddiad peledu trawst electron gael dwysedd ynni llawer mwy na'r ffynhonnell gwresogi gwrthiant, a all anweddu deunyddiau pwynt toddi uchel, megis W, Mo, Al2O3, ac ati.
② Rhoddir y deunydd cotio mewn crucible copr wedi'i oeri â dŵr, a all osgoi anweddiad y deunydd ffynhonnell anweddu, a'r adwaith rhyngddynt.
③ Gellir ychwanegu gwres yn uniongyrchol i wyneb y deunydd cotio, sy'n gwneud yr effeithlonrwydd thermol yn uchel a cholli dargludiad gwres ac ymbelydredd gwres yn isel.
Anfantais y dull anweddu gwresogi trawst electron yw y bydd yr electronau cynradd o'r gwn electron a'r electronau eilaidd o wyneb y deunydd cotio yn ïoneiddio'r atomau anweddu a'r moleciwlau nwy gweddilliol, a fydd yn effeithio ar ansawdd y ffilm weithiau.
(3) Anweddiad gwresogi ymsefydlu amledd uchel
Anweddiad gwresogi ymsefydlu amledd uchel yw gosod y crucible gyda deunydd cotio yng nghanol y coil troellog amledd uchel, fel bod y deunydd cotio yn cynhyrchu cerrynt eddy cryf ac effaith hysteresis o dan anwythiad maes electromagnetig amledd uchel, sy'n achosi'r haen ffilm i gynhesu nes ei fod yn anweddu ac yn anweddu.Yn gyffredinol, mae'r ffynhonnell anweddu yn cynnwys coil amledd uchel wedi'i oeri â dŵr a chrwsadwy graffit neu serameg (magnesiwm ocsid, alwminiwm ocsid, boron ocsid, ac ati).Mae'r cyflenwad pŵer amledd uchel yn defnyddio amlder o ddeg mil i sawl can mil o Hz, mae'r pŵer mewnbwn o sawl i gannoedd o gilowat, y lleiaf yw cyfaint y deunydd bilen, yr uchaf yw'r amlder sefydlu.Mae amlder coil ymsefydlu fel arfer yn cael ei wneud o diwb copr wedi'i oeri â dŵr.
Anfantais dull anweddu gwresogi ymsefydlu amledd uchel yw nad yw'n hawdd addasu'r pŵer mewnbwn yn iawn, mae ganddo'r manteision canlynol.
① Cyfradd anweddiad uchel
② Mae tymheredd y ffynhonnell anweddiad yn unffurf ac yn sefydlog, felly nid yw'n hawdd cynhyrchu ffenomen cotio sblash defnynnau, a gall hefyd osgoi ffenomen tyllau pin ar y ffilm a adneuwyd.
③ Mae'r ffynhonnell anweddu yn cael ei lwytho unwaith, ac mae'r tymheredd yn gymharol hawdd a syml i'w reoli.
Amser postio: Hydref-28-2022