Տարբեր արտանետման ռեժիմների ազդեցությունը ծածկույթների միկրոկառուցվածքի վրա

Վակուումային ծածկույթի գործընթացում բարակ թաղանթների միկրոկառուցվածքը կարևոր դեր է խաղում դրանց մեխանիկական հատկությունների, օպտիկական կատարողականի և կոռոզիոն դիմադրության որոշման գործում: Միկրոկառուցվածքի վրա հիմնականում ազդում են այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են թաղանթի խտությունը, հատիկի չափը, լարվածության վիճակը և մակերեսի կոպտությունը: Այս պարամետրերը, իրենց հերթին, մեծապես կարգավորվում են նստեցման ժամանակ օգտագործվող լիցքաթափման ռեժիմով: Բարակ թաղանթների նստեցման մեջ ամենատարածված լիցքաթափման ռեժիմներն են՝ ուղիղ հոսանքի (DC) լիցքաթափումը, ռադիոհաճախականության (RF) լիցքաթափումը, միջին հաճախականության (MF) լիցքաթափումը և իմպուլսային DC լիցքաթափումը: Այս լիցքաթափման ռեժիմներից յուրաքանչյուրը ազդում է պլազմայի բնութագրերի և էներգիայի բաշխման վրա, ինչը զգալիորեն ազդում է նստեցված թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա: Այս հոդվածը քննարկում է, թե ինչպես են տարբեր լիցքաթափման ռեժիմները ազդում հատիկի ձևաբանության, թաղանթի միատարրության, լարվածության վիճակի և թաղանթի խտության վրա:

Հաստատուն հոսանքի (DC) պարպում և դրա ազդեցությունը թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա

Հաստատուն հոսանքի պարպումը ամենատարածված փոշիացման տեխնիկաներից մեկն է, մասնավորապես՝ մետաղական թաղանթների նստեցման մեջ: Հաստատուն հոսանքի պարպումը գործում է՝ թիրախի և հիմքի միջև էլեկտրական դաշտ ստեղծելով, ինչը հանգեցնում է էլեկտրոնների և իոնների բախմանը և նյութի նստեցմանը հիմքի վրա:

Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝

Բարձր փոշեցման արագություն. Հարմար է մետաղական թաղանթների արագ նստեցման համար:

Ցածր պլազմայի խտություն. հանգեցնում է համեմատաբար մեծ հատիկների չափսերով և ավելի կոպիտ կառուցվածքով թաղանթների։

Բարձր մնացորդային լարում. թաղանթի ներքին լարումը կարող է համեմատաբար բարձր լինել, ինչը կարող է ազդել կպչունության և թաղանթի դիմացկունության վրա:

Ազդեցությունները միկրոկառուցվածքի վրա.

Հատիկի չափս. հաստատուն հոսանքի պարպումը սովորաբար հանգեցնում է ավելի մեծ հատիկավոր չափերի թաղանթների:

Թաղանթի խտություն. Թաղանթը սովորաբար պակաս խիտ է, հնարավոր ծակոտկենությամբ և խոռոչներով։

Ներքին լարում. թաղանթը հաճախ ցուցաբերում է ավելի բարձր ներքին լարում, ինչը որոշակի կիրառություններում կարող է հանգեցնել շերտազատման կամ ծռման նման խնդիրների:

Ռադիոհաճախականության (RF) պարպում և դրա ազդեցությունը թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա

Ռադիոհաճախականության պարպումը օգտագործում է բարձր հաճախականության փոփոխական էլեկտրական դաշտեր՝ պլազմա առաջացնելու համար և լայնորեն կիրառվում է մեկուսիչ նյութերի, ինչպիսիք են օքսիդները և նիտրիդները, փոշիացման համար: Ռադիոհաճախականության պարպումը առավելություն է ոչ հաղորդիչ թիրախի փոշիացման համար, քանի որ այն խուսափում է լիցքի կուտակումից թիրախի վրա՝ ապահովելով կայուն պլազմայի առաջացում:

Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝

Ավելի բարձր պլազմային խտություն. հանգեցնում է ավելի միատարր ծածկույթների։

Հարմար է ոչ հաղորդիչ թիրախների համար. Ռադիոհաճախականության պարպումը իդեալական է մեկուսիչ նյութերի, ինչպիսիք են օքսիդները և նիտրիդները, փոշիացման համար։

Ավելի ցածր նստեցման արագություն. Ցածր փոշիացման հզորության պատճառով, Ռադիոհաճախականության պարպումը սովորաբար հանգեցնում է նստեցման ավելի դանդաղ արագության։

Ազդեցությունները միկրոկառուցվածքի վրա.

Հատիկի չափս. Ռադիոհաճախականության պարպումը առաջացնում է ավելի փոքր հատիկների չափսերով թաղանթներ, ինչը բարելավում է թաղանթի խտությունը և օպտիկական կատարողականությունը։

Լարվածություն. թաղանթը սովորաբար ունի ավելի ցածր ներքին լարում, քանի որ պլազմայի միատարրությունը նվազեցնում է լարման տատանումները։

Մակերեսի որակը. թաղանթը հակված է ունենալ ավելի հարթ մակերես, ինչը այն իդեալական է դարձնում օպտիկական ծածկույթների, դիէլեկտրիկ թաղանթների և ֆունկցիոնալ բարակ թաղանթների համար:

Միջին հաճախականության (ՄՀ) պարպում և դրա ազդեցությունը թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա

ՄՖ պարպումը գործում է 10–200 կՀց հաճախականության տիրույթում և լայնորեն օգտագործվում է մետաղական ծածկույթներում և ռեակտիվ փոշիացման գործընթացներում: ՄՖ պարպումը ավելի բարձր հզորության պայմաններում առաջացնում է ավելի ուժեղ պլազմա և ունակ է ապահովել ավելի բարձր նստեցման արագություն:

Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝

Ավելի բարձր հզորության խտություն. թույլ է տալիս ավելի արագ նստեցման արագություն և ավելի ուժեղ ցողման էֆեկտներ։

Ավելի ցածր իոնացման կորուստներ. Ռադիոհաճախականության պարպման համեմատ, ՄՖ պարպումը հանգեցնում է ավելի քիչ իոնացման կորուստների, ինչը բարելավում է նստեցման արդյունավետությունը։

Բարձր նստեցման արագություն. ՄՖ արտանետումը հարմար է արդյունաբերական մասշտաբի արտադրության մեջ մեծ մակերեսով ծածկույթների համար:

Ազդեցությունները միկրոկառուցվածքի վրա.

Հատիկի չափս. թաղանթը սովորաբար ցուցաբերում է ավելի փոքր հատիկի չափս և ավելի լավ խտություն։

Միատարրություն. ՄՖ պարպումով նստեցված թաղանթները, որպես կանոն, ունեն ավելի միատարր միկրոկառուցվածք։

Լարվածություն. Ավելի բարձր հզորության խտության շնորհիվ, ՄՖ պարպման թաղանթները ցուցաբերում են ավելի ցածր ներքին լարում, ինչը նպաստում է մակերեսի ավելի լավ որակին և բարձր նստեցման արդյունավետությանը։

Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի լիցքաթափում և դրա ազդեցությունը թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա

Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի լիցքաթափումը տեխնիկա է, որը ներառում է իմպուլսային էներգամատակարարման կառավարում, որը հաճախ օգտագործվում է բարձր էներգիայի իոնային ռմբակոծման կիրառություններում: Այս լիցքաթափման ռեժիմը հատկապես օգտակար է ավելի բարձր իոնային խտության և ավելի արդյունավետ փոշիացման էֆեկտների հասնելու համար, միաժամանակ ապահովելով ավելի բարձր նստեցման արագություն:

Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝

Իմպուլսային հզորություն. իմպուլսների ընթացքում բարձր գագաթնակետային հզորությունը հնարավորություն է տալիս բարձր նստեցման արագություն ապահովել։

Բարելավված աղեղային ճնշում. Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի լիցքաթափումը նպաստում է աղեղային էֆեկտների նվազեցմանը, ինչը հատկապես օգտակար է բարձր հզորության փոշիացման համար։

Ցողման արդյունավետություն. Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի լիցքաթափումն ավելի էներգաարդյունավետ է, ապահովելով բարձր ցողման արագություն՝ համեմատաբար ցածր էներգիայի սպառմամբ։

Ազդեցությունները միկրոկառուցվածքի վրա.

Հատիկի չափս. Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի պարպումից ստացված թաղանթները սովորաբար ունեն միջին հատիկի չափս, որը հավասարակշռում է թաղանթի խտությունը և միատարրությունը։

Թաղանթի կպչունություն. Թաղանթները սովորաբար ուժեղ կպչունություն են ցուցաբերում հիմքին՝ բարձր էներգիայի իոնային ռմբակոծության շնորհիվ։

Մաշվածության դիմադրություն. Իմպուլսային հաստատուն հոսանքի թաղանթները հաճախ ցուցաբերում են մաշվածության գերազանց դիմադրություն՝ նստեցման ընթացքում իոնային բարձր ռմբակոծության պատճառով։

Թաղանթի միկրոկառուցվածքի վրա արտանետման ռեժիմների համեմատություն