PVD (füüsikaline aurustamine-sadestamine) katted on laialdaselt kasutatavad tehnikad õhukeste kilede ja pinnakatete loomiseks. Levinud meetodite hulgas on kaks olulist PVD protsessi, termiline aurustamine ja pihustamine. Siin on iga protsessi jaotus:
1. Termiline aurustamine
- Põhimõte:Materjali kuumutatakse vaakumkambris, kuni see aurustub või sublimeerub. Seejärel kondenseerub aurustunud materjal aluspinnale, moodustades õhukese kile.
- Protsess:
- Lähtematerjali (metall, keraamika jne) kuumutatakse, tavaliselt takistusliku kuumutamise, elektronkiire või laseri abil.
- Kui materjal jõuab aurustumispunkti, lahkuvad aatomid või molekulid allikast ja liiguvad vaakumi kaudu substraadile.
- Aurustatud aatomid kondenseeruvad substraadi pinnale, moodustades õhukese kihi.
- Rakendused:
- Tavaliselt kasutatakse metallide, pooljuhtide ja isolaatorite sadestamiseks.
- Rakenduste hulka kuuluvad optilised katted, dekoratiivsed viimistlused ja mikroelektroonika.
- Eelised:
- Kõrge sadestumiskiirus.
- Lihtne ja kulutõhus teatud materjalide puhul.
- Võib toota väga puhtaid kilesid.
- Puudused:
- Piiratud materjalidega, millel on madal sulamistemperatuur või kõrge aururõhk.
- Halb astmete katvus keerukatel pindadel.
- Sulamite kile koostise üle on vähem kontrolli.
2. Pihustamine
- Põhimõte: Plasmast väljuvad ioonid kiirendatakse sihtmärgi suunas, põhjustades aatomite sihtmärgist väljapaiskumist (pihustamist), mis seejärel ladestuvad aluspinnale.
- Protsess:
- Kambrisse asetatakse sihtmaterjal (metall, sulam jne) ja juhitakse sisse gaas (tavaliselt argoon).
- Plasma loomiseks rakendatakse kõrgepinget, mis ioniseerib gaasi.
- Plasmast pärinevad positiivselt laetud ioonid kiirendatakse negatiivselt laetud sihtmärgi suunas, eemaldades füüsiliselt aatomeid pinnalt.
- Seejärel ladestuvad need aatomid aluspinnale, moodustades õhukese kile.
- Rakendused:
- Laialdaselt kasutatav pooljuhtide tootmisel, klaasi katmisel ja kulumiskindlate katete loomisel.
- Ideaalne sulamite, keraamika või keerukate õhukeste kilede loomiseks.
- Eelised:
- Võib sadestada laia valikut materjale, sealhulgas metalle, sulameid ja oksiide.
- Suurepärane kile ühtlus ja astmeline katvus isegi keerukate kujundite puhul.
- Täpne kontroll kile paksuse ja koostise üle.
- Puudused:
- Aeglasem sadestumiskiirus võrreldes termilise aurustumisega.
- Kallim seadmete keerukuse ja suurema energiavajaduse tõttu.
Peamised erinevused:
- Sadestumise allikas:
- Termiline aurustamine kasutab materjali aurustamiseks soojust, samas kui pihustamine kasutab aatomite füüsiliseks eemaldamiseks ioonpommitamist.
- Vajalik energia:
- Termiline aurustamine nõuab tavaliselt vähem energiat kui pihustamine, kuna see tugineb pigem kuumutamisele kui plasma genereerimisele.
- Materjalid:
- Pihustamist saab kasutada laiema materjalivaliku sadestamiseks, sealhulgas kõrge sulamistemperatuuriga materjalide sadestamiseks, mida on raske aurustada.
- Filmi kvaliteet:
- Pihustamine annab üldiselt parema kontrolli kile paksuse, ühtluse ja koostise üle.
Postituse aeg: 27. september 2024