PVD (fizičko taloženje iz parne faze) premazi su široko korištene tehnike za stvaranje tankih filmova i površinskih premaza. Među uobičajenim metodama, termičko isparavanje i raspršivanje su dva važna PVD procesa. Evo detaljnog opisa svakog od njih:
1. Toplinsko isparavanje
- Načelo:Materijal se zagrijava u vakuumskoj komori dok ne ispari ili sublimira. Ispareni materijal se zatim kondenzira na podlogu i formira tanki film.
- Proces:
- Izvorni materijal (metal, keramika itd.) se zagrijava, obično pomoću otpornog zagrijavanja, elektronskog snopa ili lasera.
- Nakon što materijal dosegne točku isparavanja, atomi ili molekule napuštaju izvor i putuju kroz vakuum do podloge.
- Ispareni atomi kondenziraju se na površini supstrata, tvoreći tanki sloj.
- Primjene:
- Često se koristi za taloženje metala, poluvodiča i izolatora.
- Primjene uključuju optičke premaze, dekorativne završne obrade i mikroelektroniku.
- Prednosti:
- Visoke stope taloženja.
- Jednostavno i isplativo za određene materijale.
- Može proizvesti vrlo čiste filmove.
- Nedostaci:
- Ograničeno na materijale s niskim talištem ili visokim tlakom pare.
- Slaba pokrivenost stepenica na složenim površinama.
- Manja kontrola nad sastavom filma za legure.
2. Raspršivanje
- Princip: Ioni iz plazme ubrzavaju se prema meti, uzrokujući izbacivanje (raspršivanje) atoma iz mete, koji se zatim talože na podlogu.
- Proces:
- Ciljni materijal (metal, legura itd.) se stavlja u komoru i uvodi se plin (obično argon).
- Visoki napon se primjenjuje za stvaranje plazme koja ionizira plin.
- Pozitivno nabijeni ioni iz plazme ubrzavaju se prema negativno nabijenoj meti, fizički uklanjajući atome s površine.
- Ti se atomi zatim talože na podlogu, tvoreći tanki film.
- Primjene:
- Široko se koristi u proizvodnji poluvodiča, premazivanju stakla i stvaranju premaza otpornih na habanje.
- Idealno za stvaranje legura, keramike ili složenih tankih filmova.
- Prednosti:
- Može taložiti širok raspon materijala, uključujući metale, legure i okside.
- Izvrsna ujednačenost filma i stepenasta pokrivenost, čak i na složenim oblicima.
- Precizna kontrola nad debljinom i sastavom filma.
- Nedostaci:
- Sporije brzine taloženja u usporedbi s termičkim isparavanjem.
- Skuplje zbog složenosti opreme i potrebe za većom energijom.
Ključne razlike:
- Izvor taloženja:
- Termičko isparavanje koristi toplinu za isparavanje materijala, dok raspršivanje koristi bombardiranje ionima za fizičko uklanjanje atoma.
- Potrebna energija:
- Termičko isparavanje obično zahtijeva manje energije od raspršivanja jer se oslanja na zagrijavanje, a ne na stvaranje plazme.
- Materijali:
- Raspršivanje se može koristiti za nanošenje šireg raspona materijala, uključujući one s visokim talištem, koje je teško ispariti.
- Kvaliteta filma:
- Raspršivanje općenito omogućuje bolju kontrolu nad debljinom filma, ujednačenošću i sastavom.
Vrijeme objave: 27. rujna 2024.