ציפויי PVD (פיזיקת אדים) הם טכניקות נפוצות ליצירת שכבות דקות וציפויי שטח. בין השיטות הנפוצות, אידוי תרמי וריסוס הן שתי תהליכי PVD חשובים. הנה פירוט של כל אחת מהן:
1. אידוי תרמי
- עִקָרוֹן:החומר מחומם בתא ואקום עד שהוא מתאדה או מתעבה. לאחר מכן החומר המאדה מתעבה על גבי מצע ויוצר שכבה דקה.
- תַהֲלִיך:
- חומר מקור (מתכת, קרמיקה וכו') מחומם, בדרך כלל באמצעות חימום התנגדותי, קרן אלקטרונים או לייזר.
- ברגע שהחומר מגיע לנקודת האידוי שלו, אטומים או מולקולות עוזבים את המקור ועוברים דרך הוואקום אל המצע.
- האטומים שהתאדו מתעבים על פני המצע ויוצרים שכבה דקה.
- יישומים:
- משמש בדרך כלל להפקדת מתכות, מוליכים למחצה ומבודדים.
- היישומים כוללים ציפויים אופטיים, גימורים דקורטיביים ומיקרואלקטרוניקה.
- יתרונות:
- שיעורי שקיעת קרקע גבוהים.
- פשוט וחסכוני עבור חומרים מסוימים.
- יכול לייצר סרטים טהורים ביותר.
- חסרונות:
- מוגבל לחומרים בעלי נקודות התכה נמוכות או לחצי אדים גבוהים.
- כיסוי מדרגה לקוי על פני משטחים מורכבים.
- פחות שליטה על הרכב הסרט עבור סגסוגות.
2. התזה
- עיקרון: יונים מפלזמה מואצים לעבר חומר המטרה, מה שגורם להיפלט (התזה) של אטומים מהמטרה, אשר לאחר מכן שוקעים על המצע.
- תַהֲלִיך:
- חומר מטרה (מתכת, סגסוגת וכו') מונח בתא, ומוחדר גז (בדרך כלל ארגון).
- מתח גבוה מופעל כדי ליצור פלזמה, אשר מייננת את הגז.
- היונים המטעונים באופן חיובי מהפלזמה מואצים לעבר המטרה המטעונה השלילית, ובכך מסירים פיזית את האטומים מפני השטח.
- אטומים אלה שוקעים לאחר מכן על המצע ויוצרים שכבה דקה.
- יישומים:
- נמצא בשימוש נרחב בייצור מוליכים למחצה, ציפוי זכוכית ויצירת ציפויים עמידים בפני שחיקה.
- אידיאלי ליצירת סגסוגות, קרמיקה או שכבות דקות מורכבות.
- יתרונות:
- יכול להפקיד מגוון רחב של חומרים, כולל מתכות, סגסוגות ותחמוצות.
- אחידות שכבה וכיסוי צעדים מעולים, אפילו על צורות מורכבות.
- שליטה מדויקת על עובי והרכב הסרט.
- חסרונות:
- קצב שקיעת חום איטי יותר בהשוואה לאידוי תרמי.
- יקר יותר עקב מורכבות הציוד והצורך באנרגיה גבוהה יותר.
הבדלים עיקריים:
- מקור ההפקדה:
- אידוי תרמי משתמש בחום כדי לאדות חומר, בעוד שהתזה משתמשת בהפגזת יונים כדי לעקור פיזית אטומים.
- אנרגיה נדרשת:
- אידוי תרמי דורש בדרך כלל פחות אנרגיה מאשר התזה מכיוון שהוא מסתמך על חימום ולא על יצירת פלזמה.
- חומרים:
- ניתן להשתמש בהתזה כדי להפקיד מגוון רחב יותר של חומרים, כולל כאלה בעלי נקודות התכה גבוהות, שקשה להתאדות.
- איכות הסרט:
- התזה בדרך כלל מספקת שליטה טובה יותר על עובי הסרט, אחידותו והרכבו.
זמן פרסום: 27 בספטמבר 2024