PVD (Physical Vapor Deposition) húðun er mikið notuð tækni til að búa til þunnar filmur og yfirborðshúðun. Meðal algengustu aðferðanna eru varmauppgufun og spútrun tvö mikilvæg PVD ferli. Hér er sundurliðun á hvoru tveggja:
1. Varmauppgufun
- Meginregla:Efni er hitað í lofttæmisklefa þar til það gufar upp eða sublimerar. Uppgufaða efnið þéttist síðan á undirlagi og myndar þunna filmu.
- Ferli:
- Upprunalegt efni (málmur, keramik o.s.frv.) er hitað, venjulega með viðnámshitun, rafeindageisla eða leysi.
- Þegar efnið nær uppgufunarpunkti yfirgefa atóm eða sameindir uppsprettuna og ferðast í gegnum lofttæmið að undirlaginu.
- Uppgufuðu atómin þéttast á yfirborði undirlagsins og mynda þunnt lag.
- Umsóknir:
- Algengt er að nota það til að setja málma, hálfleiðara og einangrara.
- Notkunarsvið eru meðal annars ljósfræðileg húðun, skreytingaráferð og örrafeindatækni.
- Kostir:
- Hátt útfellingarhlutfall.
- Einfalt og hagkvæmt fyrir ákveðin efni.
- Getur framleitt mjög hreinar filmur.
- Ókostir:
- Takmarkað við efni með lágt bræðslumark eða háan gufuþrýsting.
- Léleg þrepaþekja á flóknum yfirborðum.
- Minni stjórn á filmusamsetningu fyrir málmblöndur.
2. Sprautun
- Meginregla: Jónir úr plasma eru hraðaðir í átt að markefni, sem veldur því að atóm eru kastað út (spútrað) úr markinu, sem síðan setjast á undirlagið.
- Ferli:
- Markefni (málmur, málmblanda o.s.frv.) er sett í hólfið og gas (venjulega argon) er kynnt til sögunnar.
- Háspenna er sett á til að búa til plasma sem jónar gasið.
- Jákvætt hlaðnar jónir úr plasmanu eru hraðaðar í átt að neikvætt hlaðna skotmarkinu og losa þannig atóm líkamlega af yfirborðinu.
- Þessi atóm setjast síðan á undirlagið og mynda þunna filmu.
- Umsóknir:
- Víða notað í framleiðslu hálfleiðara, húðun gler og gerð slitþolinna húðana.
- Tilvalið til að búa til þunnfilmur úr málmblöndu, keramik eða flóknum filmum.
- Kostir:
- Getur sett niður fjölbreytt efni, þar á meðal málma, málmblöndur og oxíð.
- Frábær einsleitni filmu og þekja skrefa, jafnvel á flóknum formum.
- Nákvæm stjórn á þykkt og samsetningu filmu.
- Ókostir:
- Hægari útfellingarhraði samanborið við varmauppgufun.
- Dýrara vegna flækjustigs búnaðarins og þörf fyrir meiri orku.
Lykilmunur:
- Uppruni útfellingar:
- Varmauppgufun notar hita til að gufa upp efni, en spútrun notar jónasprengjuárás til að losa atóm líkamlega.
- Orkuþörf:
- Varmauppgufun krefst yfirleitt minni orku en spútrun þar sem hún byggir á upphitun frekar en plasmaframleiðslu.
- Efni:
- Hægt er að nota spútrun til að setja niður fjölbreyttari efni, þar á meðal efni með hátt bræðslumark sem erfitt er að gufa upp.
- Kvikmyndagæði:
- Spútrun veitir almennt betri stjórn á þykkt filmu, einsleitni og samsetningu.
Birtingartími: 27. september 2024