Wenn die Ablagerung von Membranatomen beginnt, hat der Ionenbeschuss folgende Auswirkungen auf die Membran/Substrat-Grenzfläche.
(1) Physikalische Durchmischung. Durch die Injektion hochenergetischer Ionen, das Sputtern der abgeschiedenen Atome, den Rückstoß von Oberflächenatomen und Kaskadenkollisionen kommt es zu einer Durchmischung der Substrat- und Membranelemente im oberflächennahen Bereich der Membran/Basis-Grenzfläche. Dieser Durchmischungseffekt begünstigt die Bildung einer „Pseudodiffusionsschicht“ an der Membran/Basis-Grenzfläche, d. h. einer Übergangsschicht mit einer Dicke von bis zu einigen Mikrometern. In dieser Schicht können sogar neue Phasen auftreten. Dies ist sehr vorteilhaft für die Verbesserung der Haftfestigkeit der Membran/Basis-Grenzfläche.
(2) Erhöhte Diffusion. Die hohe Defektkonzentration in der oberflächennahen Region und die hohe Temperatur erhöhen die Diffusionsrate. Da die Oberfläche aus Punktdefekten besteht, neigen kleine Ionen dazu, die Oberfläche abzulenken. Ionenbeschuss verstärkt diese Oberflächenablenkung und erhöht die gegenseitige Diffusion von abgeschiedenen und Substratatomen.
(3) Verbesserter Nukleationsmodus. Die Eigenschaften des auf der Substratoberfläche kondensierten Atoms werden durch seine Oberflächenwechselwirkung und seine Migrationseigenschaften auf der Oberfläche bestimmt. Besteht keine starke Wechselwirkung zwischen dem kondensierten Atom und der Substratoberfläche, diffundiert das Atom auf der Oberfläche, bis es an einer hochenergetischen Position nukleiert oder mit anderen diffundierenden Atomen kollidiert. Dieser Nukleationsmodus wird als nicht-reaktive Nukleation bezeichnet. Selbst wenn der ursprüngliche Nukleationsmodus nicht-reaktiv ist, kann durch Ionenbeschuss der Substratoberfläche mehr Defekte erzeugt werden, wodurch die Nukleationsdichte erhöht wird, was die Bildung des diffusionsreaktiven Nukleationsmodus begünstigt.
(4) Bevorzugte Entfernung schwach gebundener Atome. Das Abtragen von Oberflächenatomen durch Sputtern wird durch den lokalen Bindungszustand bestimmt, und Ionenbeschuss der Oberfläche führt mit höherer Wahrscheinlichkeit zum Abtragen schwach gebundener Atome. Dieser Effekt ist bei der Bildung diffusionsreaktiver Grenzflächen stärker ausgeprägt.
(5) Verbesserung der Oberflächenbedeckung und Optimierung des Plattierungs-Bypasses. Aufgrund des hohen Arbeitsgasdrucks beim Ionenplattieren kollidieren die verdampften oder gesputterten Atome mit Gasatomen, was die Streuung erhöht und somit zu guten Beschichtungseigenschaften führt.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsmaschinenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungsdatum: 09.12.2023