પીવીડી પ્રક્રિયાઓમાં ઊર્જા ઘનતા ફિલ્મ ઘનતાને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે

ભૌતિક વરાળ નિક્ષેપ (PVD) માં, ફિલ્મ ઘનતા એ કોટિંગના યાંત્રિક, ઓપ્ટિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને કાટ-પ્રતિરોધક પ્રદર્શનને નક્કી કરતા મુખ્ય સૂચકોમાંનું એક છે. સખત કોટિંગ્સ, સુશોભન ફિલ્મો, ઓપ્ટિકલ કોટિંગ્સ અને કાર્યાત્મક પાતળા ફિલ્મો માટે, ગાઢ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર સામાન્ય રીતે વધુ સારી સંલગ્નતા, ઉચ્ચ કઠિનતા, ઓછી છિદ્રાળુતા અને ઘસારો અને પર્યાવરણીય અધોગતિ માટે સુધારેલ પ્રતિકાર સાથે સંકળાયેલું છે.

જોકે, ફિલ્મ ડેન્સિફિકેશન ફક્ત ડિપોઝિશન પાવર અથવા ડિપોઝિશન રેટમાં વધારો કરીને નક્કી થતું નથી. તેના મૂળમાં, તે વધતી જતી ફિલ્મને આપવામાં આવતી ઊર્જા ઘનતા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, જે સપાટીની ગતિશીલતા, એડેટોમ પ્રસરણ, ન્યુક્લિયેશન વર્તણૂક, અનાજ વૃદ્ધિ અને ડિપોઝિશન દરમિયાન ખામી ઉત્ક્રાંતિને નિયંત્રિત કરે છે.

તેથી, PVD પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ઊર્જા ઇનપુટ, આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ, સબસ્ટ્રેટ તાપમાન અને ફિલ્મ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર વચ્ચેના સંબંધને સમજવું જરૂરી છે.

1. PVD માં ઉર્જા ઘનતા શું છે?

પીવીડીમાં, "ઊર્જા ઘનતા" શબ્દ સામાન્ય રીતે સબસ્ટ્રેટ અથવા વધતી જતી ફિલ્મને પ્રતિ યુનિટ વિસ્તાર અને આપેલ પ્રક્રિયા સમયગાળામાં પહોંચાડવામાં આવતી ઊર્જાની માત્રાનું વર્ણન કરે છે. વ્યવહારુ પ્રક્રિયા એન્જિનિયરિંગમાં, તે આયન ઊર્જા, આયન પ્રવાહ, સબસ્ટ્રેટ બાયસ, પ્લાઝ્મા ઘનતા, ડિસ્ચાર્જ પાવર, ડિપોઝિશન રેટ અને સબસ્ટ્રેટ તાપમાન જેવા પરિમાણો સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલું છે.

આયનાઇઝ્ડ પીવીડી પ્રક્રિયાઓ માટે, ખાસ કરીને કેથોડિક આર્ક ડિપોઝિશન અને હાઇ-પાવર મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ માટે, વધતી જતી ફિલ્મ માત્ર તટસ્થ ડિપોઝિશન પ્રજાતિઓ માટે જ નહીં પરંતુ ઊર્જાસભર આયનોના સંપર્કમાં પણ આવે છે. જ્યારે યોગ્ય સબસ્ટ્રેટ બાયસ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ આયનો સબસ્ટ્રેટ સપાટી તરફ ઝડપી બને છે, વધતી જતી ફિલ્મમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત થાય છે.

આ ઉર્જા ઇનપુટ સપાટી પર જમા થયેલા અણુઓ અને આયનોની ગતિશીલતાને અસર કરે છે. પૂરતી ઉર્જા એડેટોમ્સને સ્થાનિક પ્રસરણ અવરોધોને દૂર કરવા, ઉર્જાથી અનુકૂળ સ્થાનો તરફ સ્થળાંતર કરવા અને વિકાસશીલ ફિલ્મની અંદર સૂક્ષ્મ ખાલી જગ્યાઓ ભરવાની મંજૂરી આપે છે. પરિણામે, ફિલ્મ પ્રમાણમાં છિદ્રાળુ રચનામાંથી ગાઢ, કોમ્પેક્ટ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર તરફ વિકસિત થઈ શકે છે.

તેથી, ઊર્જા ઘનતાને PVD પ્રક્રિયા પરિમાણો અને અંતિમ ફિલ્મ રચના વચ્ચે એક મહત્વપૂર્ણ પુલ તરીકે ગણવી જોઈએ.

2. શા માટે ઊર્જા ઇનપુટ ફિલ્મ ઘનતા નક્કી કરે છે

નિક્ષેપણના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન, સબસ્ટ્રેટ પર પહોંચતા અણુઓ અથવા આયનો તરત જ સંપૂર્ણ રીતે સઘન સ્તર બનાવતા નથી. તેઓ સપાટી પર ન્યુક્લિયેટ થાય છે, સ્થળાંતર કરે છે અને ધીમે ધીમે ટાપુઓ બનાવે છે જે આખરે સતત ફિલ્મમાં ભળી જાય છે.

જો આવનારી પ્રજાતિઓમાં ગતિ ઊર્જા પૂરતી ન હોય, તો તેમની સપાટી પર ગતિશીલતા મર્યાદિત હોય છે. તેઓ તેમના પ્રારંભિક ઉતરાણ સ્થાનોની નજીક રહી શકે છે, જેના પરિણામે સપાટી પર અપૂર્ણ પ્રસરણ અને સૂક્ષ્મ ખાલી જગ્યાઓનું નિર્માણ થાય છે. જેમ જેમ નિક્ષેપ ચાલુ રહે છે, તેમ તેમ આ ખાલી જગ્યાઓ સ્તંભાકાર અને પ્રમાણમાં છિદ્રાળુ સૂક્ષ્મ માળખામાં વિકસી શકે છે.

આ ઘટના ખાસ કરીને નીચા-તાપમાન જમાવટ પ્રક્રિયાઓ અથવા અપૂરતા આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ સાથે કાર્યરત સિસ્ટમોમાં મહત્વપૂર્ણ છે.

જ્યારે વધતી જતી ફિલ્મમાં ઉર્જા પહોંચાડવામાં આવે છે ત્યારે સપાટીનો ફેલાવો વધુ સક્રિય બને છે. જમા થયેલી પ્રજાતિઓ સપાટી પર સ્થળાંતર કરી શકે છે અને ઓછી ઉર્જાવાળી સ્થિતિઓ પર કબજો કરી શકે છે, જ્યારે આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ અણુ પુનઃ ગોઠવણી, ખામી ઘટાડવા અને ખાલી જગ્યા બંધ કરવાને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. પરિણામી ફિલ્મ સામાન્ય રીતે વધુ ગાઢ આકારવિજ્ઞાન અને મજબૂત ઇન્ટરફેસિયલ બંધન દર્શાવે છે.

સૂક્ષ્મ માળખાકીય દ્રષ્ટિકોણથી, ઉદ્દેશ્ય ફક્ત "ઊર્જા વધારવાનો" નથી, પરંતુ ફિલ્મ વૃદ્ધિ દરમિયાન યોગ્ય ઊર્જા-થી-પ્રવાહ ગુણોત્તર સ્થાપિત કરવાનો છે.

3. સબસ્ટ્રેટ બાયસની ભૂમિકા

ઉપલબ્ધ PVD પ્રક્રિયા પરિમાણોમાં, સબસ્ટ્રેટ બાયસ વોલ્ટેજ એ આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ ઊર્જાને નિયંત્રિત કરવા માટેની સૌથી સીધી પદ્ધતિઓમાંની એક છે.

સબસ્ટ્રેટ પર નકારાત્મક પૂર્વગ્રહ લાગુ કરવાથી એક વિદ્યુત સંભવિતતા બને છે જે સબસ્ટ્રેટ સપાટી તરફ હકારાત્મક ચાર્જ આયનોને વેગ આપે છે. પૂર્વગ્રહનું મૂલ્ય વધારવાથી સામાન્ય રીતે આયન અસર ઊર્જા વધે છે, જે સપાટી સક્રિયકરણ અને ફિલ્મ ઘનતામાં વધારો કરી શકે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, TiN, CrN, TiAlN, DLC અને અન્ય કાર્યાત્મક કોટિંગ્સના નિક્ષેપણમાં, યોગ્ય પૂર્વગ્રહ સ્થિતિ ફિલ્મ ઘનતા, કઠિનતા, સંલગ્નતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકારને સુધારી શકે છે.

જોકે, બાયસ વોલ્ટેજ અને ફિલ્મ ગુણવત્તા વચ્ચેનો સંબંધ રેખીય નથી. જો આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ ઉર્જા વધુ પડતી થઈ જાય, તો ઘણી અનિચ્છનીય અસરો થઈ શકે છે, જેમાં રિસ્પુટરિંગ, ઇમ્પ્લાન્ટેશન, શેષ તાણ સંચય, સબસ્ટ્રેટ હીટિંગ, ખામી ઉત્પન્ન થવી અને સબસ્ટ્રેટ નુકસાનનો સમાવેશ થાય છે.

વધુ પડતા આયન બોમ્બમારાથી ફિલ્મની સપાટી પરથી અગાઉ જમા થયેલા અણુઓ પણ દૂર થઈ શકે છે, જેનાથી ચોખ્ખા જમા થવાનો દર ઘટી શકે છે અને કોટિંગની રચનામાં ફેરફાર થઈ શકે છે.

તેથી, શ્રેષ્ઠ સબસ્ટ્રેટ બાયસ ફક્ત ઉચ્ચ બાયસ વોલ્ટેજને અનુસરવાને બદલે, સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી, કોટિંગ સિસ્ટમ, આયન પ્રજાતિઓ, પ્લાઝ્મા ઘનતા, ડિપોઝિશન રેટ અને જરૂરી ફિલ્મ ગુણધર્મો અનુસાર નક્કી કરવું જોઈએ.

૪. આયન ફ્લક્સ અને આયન ઉર્જાને એકસાથે ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.

ફિલ્મ ઘનતા ફક્ત આયન ઊર્જાથી વધુ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આયન પ્રવાહ, એટલે કે એકમ ક્ષેત્રફળ અને સમય દીઠ સબસ્ટ્રેટ સુધી પહોંચતા આયનોની સંખ્યા, એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે.

ઉચ્ચ-ઊર્જા આયન પ્રવાહ વધતી જતી ફિલ્મમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરી શકે છે, પરંતુ જો આયન પ્રવાહ ખૂબ ઓછો હોય, તો ફિલ્મમાં સ્થાનાંતરિત કુલ ઊર્જા અપૂરતી રહી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, વધુ પડતી ઊર્જા પર ખૂબ જ ઉચ્ચ આયન પ્રવાહ તીવ્ર બોમ્બમારો અને અનિચ્છનીય રિસ્પુટરિંગ અથવા થર્મલ લોડિંગમાં પરિણમી શકે છે.

આ કારણોસર, અદ્યતન PVD પ્રક્રિયા વિકાસ સબસ્ટ્રેટ બાયસને એક અલગ પરિમાણ તરીકે ગણવાને બદલે, આયન ઊર્જા અને આયન પ્રવાહ વચ્ચેના સંયુક્ત સંબંધને નિયંત્રિત કરવા પર વધુને વધુ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

આ સંબંધ ખાસ કરીને કેથોડિક આર્ક પીવીડી અને હાઇ-પાવર ઇમ્પલ્સ મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ (HiPIMS) જેવી ઉચ્ચ આયનાઇઝ્ડ ડિપોઝિશન પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ છે. ડિપોઝિશન પ્રજાતિઓના આયનાઇઝેશન અપૂર્ણાંકને વધારીને, આ તકનીકો વધતી જતી ફિલ્મને પહોંચાડવામાં આવતી ઊર્જાને નિયંત્રિત કરવામાં વધુ સુગમતા પ્રદાન કરે છે.

૫. ઉર્જા ઘનતા અને સૂક્ષ્મ માળખાકીય ઉત્ક્રાંતિ

ફિલ્મના સૂક્ષ્મ માળખાના ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા પણ ઊર્જા ઘનતાના પ્રભાવને સમજી શકાય છે.

પ્રમાણમાં ઓછી ઉર્જા નિક્ષેપણની સ્થિતિમાં, મર્યાદિત સપાટી ગતિશીલતા ખાલી અથવા સ્તંભાકાર વૃદ્ધિ તરફ દોરી શકે છે, ખાસ કરીને જ્યારે સબસ્ટ્રેટનું તાપમાન ઓછું હોય અને નિક્ષેપિત પ્રજાતિઓ અપૂરતી ગતિશીલતા ધરાવે છે.

યોગ્ય પ્રક્રિયા વિંડોમાં ઊર્જા ઇનપુટ વધે છે તેમ, સપાટીનું પ્રસાર વધુ અસરકારક બને છે અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ધીમે ધીમે વધુ કોમ્પેક્ટ બને છે. અનાજની સીમાઓ અને આંતરસ્તંભ ખાલી જગ્યાઓ ઘટાડી શકાય છે, જ્યારે આવરણ વધુ સતત અને યાંત્રિક રીતે સ્થિર બને છે.

જોકે, ઉર્જા ઘનતામાં વધુ વધારા સાથે, પ્રક્રિયા મજબૂત આયન બોમ્બમારા દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતા શાસનમાં પ્રવેશી શકે છે. રિસ્પુટરિંગ અને અણુ પીનિંગ વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બને છે, જે સંભવિત રીતે ઉચ્ચ સંકુચિત અવશેષ તાણ ઉત્પન્ન કરે છે. જોકે કોટિંગ ગાઢ રહી શકે છે, અતિશય આંતરિક તાણ સંલગ્નતા ઘટાડી શકે છે અને ક્રેકીંગ અથવા ડિલેમિનેશન તરફ દોરી શકે છે.

પરિણામે, સામાન્ય રીતે એક સરળ સંબંધ કરતાં શ્રેષ્ઠ ઊર્જા-ઘનતા વિન્ડો હોય છે જેમાં ઉચ્ચ ઊર્જા હંમેશા વધુ સારી ફિલ્મો ઉત્પન્ન કરે છે.

૬. ઉર્જા ઘનતા અને "પરમાણુ પીનિંગ" અસર

ઊર્જાસભર આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ સાથે સંકળાયેલી એક મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ એટોમિક પીનિંગ અસર છે.

ઊર્જાસભર આયન બોમ્બમારા દરમિયાન, આવનારા આયનો સપાટીના અણુઓમાં ગતિ સ્થાનાંતરિત કરે છે, જેના કારણે સ્થાનિક અણુ વિસ્થાપન અને પુનઃ ગોઠવણી થાય છે. આ અણુઓને વધુ ચુસ્ત રીતે પેક કરેલા રૂપરેખાંકનોમાં દબાણ કરી શકે છે અને વધતી જતી ફિલ્મમાં ખુલ્લા વોલ્યુમના વિકાસને દબાવી શકે છે.

પરિણામે, વધુ ગાઢ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બની શકે છે જેમાં કઠિનતા અને યાંત્રિક સ્થિરતામાં સુધારો થશે.

આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને સખત PVD કોટિંગ્સ માટે સંબંધિત છે. TiN, CrN, TiCN, AlTiN અને સંબંધિત નાઇટ્રાઇડ કોટિંગ્સ જેવી સિસ્ટમો માટે, યોગ્ય આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ ઉચ્ચ ફિલ્મ ઘનતા અને ઉન્નત યાંત્રિક કામગીરીમાં ફાળો આપી શકે છે.

જોકે, વધુ પડતું અણુ પીનિંગ નોંધપાત્ર સંકુચિત અવશેષ તણાવ પેદા કરી શકે છે. તેથી, જો તેનો આંતરિક તણાવ સબસ્ટ્રેટ/કોટિંગ ઇન્ટરફેસની સંલગ્નતા ક્ષમતા કરતાં વધી જાય તો અત્યંત ઊંચી ઘનતા ધરાવતું કોટિંગ શ્રેષ્ઠ કોટિંગ હોવું જરૂરી નથી.

વ્યવહારુ ઉદ્દેશ્ય ફિલ્મ ઘનતા, અવશેષ તાણ, સંલગ્નતા, કઠિનતા અને નિક્ષેપ દર વચ્ચે સંતુલન પ્રાપ્ત કરવાનો છે.

૭. ડિપોઝિશન રેટ પણ ઉર્જા સંતુલનમાં ફેરફાર કરે છે

ઊર્જા ઘનતાનું મૂલ્યાંકન ડિપોઝિશન રેટથી સ્વતંત્ર રીતે કરી શકાતું નથી.

જો આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટની સ્થિતિ યથાવત રહે ત્યારે ડિપોઝિશન રેટ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, તો આવનારા ડિપોઝિશન ફ્લક્સ સાથે ઊર્જાસભર આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટનો ગુણોત્તર ઘટી શકે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સપાટીના પ્રસાર અને માળખાકીય પુનઃરચનાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ઉપલબ્ધ ઊર્જામાં પ્રમાણસર વધારો કર્યા વિના વધુ સામગ્રી જમા થઈ રહી છે.

આના પરિણામે ઓછા ગાઢ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર તરફ સંક્રમણ થઈ શકે છે.

તેનાથી વિપરીત, યોગ્ય આયન-થી-તટસ્થ પ્રવાહ ગુણોત્તર જાળવવાથી ડિપોઝિશન રેટમાં થતા ફેરફારોને વળતર આપવામાં અને સુસંગત ફિલ્મ માળખું જાળવવામાં મદદ મળી શકે છે.

આ જ કારણ છે કે ઔદ્યોગિક PVD પ્રક્રિયા વિકાસમાં માત્ર પાવર અને ડિપોઝિશન રેટ પર જ નહીં, પરંતુ આયન કરંટ ઘનતા, આયન ઊર્જા, ડિપોઝિશન ફ્લક્સ અને સબસ્ટ્રેટ બાયસ વચ્ચેના સંબંધ પર પણ ધ્યાન આપવું જોઈએ.

8. સબસ્ટ્રેટ તાપમાન અને આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ એકસાથે કામ કરે છે

સબસ્ટ્રેટ તાપમાન ફિલ્મ ઘનતાને પ્રભાવિત કરતું બીજું મુખ્ય પરિબળ છે.

ઉષ્મા ઊર્જા જમા થયેલા અણુઓને ગતિશીલતા પૂરી પાડે છે, જ્યારે આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ વધારાની ગતિ ઊર્જા પૂરી પાડે છે. બંને પદ્ધતિઓ સપાટીના પ્રસાર અને માળખાકીય પુનઃરચનાને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.

એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક, ઓપ્ટિકલ ઘટકો અને અમુક ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રી જેવા તાપમાન-સંવેદનશીલ સબસ્ટ્રેટ માટે, સબસ્ટ્રેટ તાપમાન વધારવું શક્ય ન પણ હોય. આ કિસ્સાઓમાં, નિયંત્રિત આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ ખાસ કરીને મૂલ્યવાન બની જાય છે કારણ કે તે ફક્ત થર્મલ હીટિંગ પર આધાર રાખ્યા વિના વધતી ફિલ્મને વધારાની ઊર્જા પૂરી પાડી શકે છે.

આયન-સહાયિત PVD પ્રક્રિયાઓનો આ એક મહત્વપૂર્ણ ફાયદો છે: પ્રમાણમાં ઓછું સબસ્ટ્રેટ તાપમાન જાળવી રાખીને ઊર્જાસભર કણોના બોમ્બાર્ડમેન્ટ દ્વારા ફિલ્મ ડેન્સિફિકેશન વધારી શકાય છે.

તેમ છતાં, આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ પોતે જ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, તાપમાન-સંવેદનશીલ સામગ્રીના થર્મલ વિકૃતિ અથવા અધોગતિને રોકવા માટે, ડિપોઝિશન પ્રક્રિયા દરમિયાન સબસ્ટ્રેટ તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરવું જોઈએ.

9. ઉર્જા ઘનતા કોટિંગ સિસ્ટમ સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ

આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ અને ઉર્જા ઇનપુટ માટે વિવિધ કોટિંગ સામગ્રીની જરૂરિયાતો અલગ અલગ હોય છે.

કઠણ નાઈટ્રાઈડ કોટિંગ્સ માટે, પ્રમાણમાં ઊર્જાસભર આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ ઘણીવાર ઉચ્ચ ઘનતા, ઉચ્ચ કઠિનતા અને મજબૂત સંલગ્નતા મેળવવા માટે ફાયદાકારક હોય છે. ઓપ્ટિકલ કોટિંગ્સ માટે, વધુ પડતો બોમ્બાર્ડમેન્ટ તણાવ લાવી શકે છે અથવા રીફ્રેક્ટિવ-ઇન્ડેક્સ એકરૂપતા બદલી શકે છે. ધાતુના સુશોભન કોટિંગ્સ માટે, વધુ પડતી આયન ઊર્જા સપાટીના આકારવિજ્ઞાન, ચળકાટ, રંગ અને અવશેષ તણાવને અસર કરી શકે છે.

DLC અને અન્ય કાર્બન-આધારિત કોટિંગ્સ આયન ઊર્જા અને ડિપોઝિશન સ્થિતિઓ વચ્ચેના સંતુલન પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે કારણ કે આયન ઊર્જા બંધન ગોઠવણીને પ્રભાવિત કરી શકે છે અને તેથી sp² અને sp³ બંધન વચ્ચેના ગુણોત્તરને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

તેથી, દરેક PVD કોટિંગ માટે કોઈ સાર્વત્રિક "શ્રેષ્ઠ ઉર્જા ઘનતા" લાગુ પડતી નથી. યોગ્ય પ્રક્રિયા વિન્ડો સામગ્રી સિસ્ટમ, સબસ્ટ્રેટ, ફિલ્મ જાડાઈ, ડિપોઝિશન રેટ, જરૂરી યાંત્રિક ગુણધર્મો, ઓપ્ટિકલ આવશ્યકતાઓ અને થર્મલ મર્યાદાઓ અનુસાર સ્થાપિત થવી જોઈએ.

૧૦. પ્રક્રિયા પરિમાણોથી ફિલ્મ પ્રદર્શન સુધી

ઔદ્યોગિક પીવીડી ઉત્પાદનમાં, ઊર્જા ઘનતાનું મૂલ્યાંકન ફક્ત પ્રક્રિયા પરિમાણો દ્વારા નહીં પણ માપી શકાય તેવા ફિલ્મ ગુણધર્મો દ્વારા થવું જોઈએ.

યોગ્ય રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરેલ ઊર્જા-ઇનપુટ પદ્ધતિ, એપ્લિકેશનના આધારે, ફિલ્મ ઘનતા, કઠિનતા, સંલગ્નતા, વસ્ત્રો પ્રતિકાર, કાટ પ્રતિકાર, ઓપ્ટિકલ સ્થિરતા અને અવરોધ પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવામાં ફાળો આપવો જોઈએ.

પ્રક્રિયા પરિમાણો અને કોટિંગ કામગીરી વચ્ચે સંબંધ સ્થાપિત કરવા માટે ક્રોસ-સેક્શનલ SEM, XRD, નેનોઇન્ડેન્ટેશન, સ્ક્રેચ પરીક્ષણ, અવશેષ-તાણ માપન, સપાટીની ખરબચડી વિશ્લેષણ અને ફિલ્મ-જાડાઈ મેપિંગ જેવી લાક્ષણિકતા પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

આ PVD પ્રક્રિયાને સરળ પરિમાણ ગોઠવણથી વધુ વ્યવસ્થિત પ્રક્રિયા વિન્ડો અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર નિયંત્રણ વ્યૂહરચના તરફ આગળ વધવાની મંજૂરી આપે છે.

નિષ્કર્ષ

પીવીડીમાં, ઊર્જા ઘનતા એ ઢીલા ભરેલા ડિપોઝિશન સ્ટ્રક્ચર્સથી ગાઢ અને યાંત્રિક રીતે સ્થિર ફિલ્મોમાં સંક્રમણને નિયંત્રિત કરતા મૂળભૂત પરિબળોમાંનું એક છે. યોગ્ય આયન ઊર્જા અને આયન પ્રવાહ સપાટીના પ્રસારને વધારી શકે છે, અણુ પુનઃ ગોઠવણીને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, ખાલી જગ્યાની રચના ઘટાડી શકે છે અને ફિલ્મ ઘનતામાં સુધારો કરી શકે છે.

જોકે, વધુ ઉર્જાનો અર્થ આપમેળે કોટિંગ કામગીરીમાં સુધારો થતો નથી. વધુ પડતા આયન બોમ્બમારાથી રિસ્પુટરિંગ, સબસ્ટ્રેટ હીટિંગ, ઉચ્ચ સંકુચિત અવશેષ તણાવ અને ઇન્ટરફેસ નુકસાન થઈ શકે છે. મુખ્ય બાબત એ છે કે આયન ઊર્જા, આયન પ્રવાહ, ડિપોઝિશન રેટ, સબસ્ટ્રેટ બાયસ, પ્લાઝ્મા ઘનતા અને સબસ્ટ્રેટ તાપમાન વચ્ચે ઑપ્ટિમાઇઝ સંતુલન સ્થાપિત કરવું.

તેથી, આધુનિક PVD સાધનો માટે, ઉર્જા ઇનપુટને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા ફક્ત ડિપોઝિશન કાર્યક્ષમતા વધારવાનું સાધન નથી - તે ફિલ્મ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને એન્જિનિયરિંગ કરવા અને સ્થિર, પ્રજનનક્ષમ કોટિંગ કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે એક મૂળભૂત ક્ષમતા છે.

-આ લેખ પ્રકાશિત થયો હતોવેક્યુમ કોટિંગ સાધનો ઉત્પાદક ઝેન્હુઆ વેક્યુમ