Fitur utama saka metode penguapan vakum kanggo nyetor film yaiku tingkat deposisi sing dhuwur. Fitur utama saka metode sputtering yaiku macem-macem bahan film sing kasedhiya lan keseragaman lapisan film sing apik, nanging tingkat deposisine kurang. Pelapisan ion minangka metode sing nggabungake rong proses kasebut.
Prinsip lapisan ion lan kahanan pembentukan film
Prinsip kerja lapisan ion dituduhake ing Gambar. Ruang vakum dipompa nganti tekanan ing ngisor 10-4 Pa, banjur diisi gas inert (kayata argon) nganti tekanan 0,1 ~ 1 Pa. Sawise voltase DC negatif nganti 5 kV ditrapake ing substrat, zona plasma pelepasan pijar gas tekanan rendah digawe ing antarane substrat lan wadah. Ion gas inert diakselerasi dening medan listrik lan mbombardir permukaan substrat, saengga ngresiki permukaan benda kerja. Sawise proses pembersihan iki rampung, proses pelapisan diwiwiti kanthi penguapan materi sing bakal dilapisi ing wadah. Partikel uap sing nguap mlebu zona plasma lan tabrakan karo ion positif inert lan elektron sing disosiasi, lan sawetara partikel uap disosiasi lan mbombardir benda kerja lan permukaan lapisan ing sangisore percepatan medan listrik. Ing proses pelapisan ion, ora mung ana deposisi nanging uga ana sputtering ion positif ing substrat, saengga film tipis mung bisa dibentuk nalika efek deposisi luwih gedhe tinimbang efek sputtering.
Proses pelapisan ion, ing ngendi substrat tansah dibombardir karo ion energi dhuwur, resik banget lan nduweni sawetara kaluwihan dibandhingake karo pelapisan sputtering lan penguapan.
(1) Daya rekat sing kuwat, lapisan pelapis ora gampang ngelupas.
(a) Ing proses pelapisan ion, akeh partikel energi dhuwur sing diasilake dening debit cahya digunakake kanggo ngasilake efek sputtering katodik ing permukaan substrat, sputtering lan ngresiki gas lan lenga sing diserap ing permukaan substrat kanggo nyuceni permukaan substrat nganti kabeh proses pelapisan rampung.
(b) Ing tahap awal pelapisan, sputtering lan deposisi bebarengan, sing bisa mbentuk lapisan transisi komponen ing antarmuka dasar film utawa campuran bahan film lan bahan dasar, sing diarani "lapisan pseudo-difusi", sing bisa ningkatake kinerja adhesi film kanthi efektif.
(2) Sifat-sifat wrap-around sing apik. Salah sawijining alesane yaiku atom bahan pelapis terionisasi ing tekanan dhuwur lan tabrakan karo molekul gas kaping pirang-pirang sajrone proses tekan substrat, saengga ion bahan pelapis bisa kasebar ing sekitar substrat. Kajaba iku, atom bahan pelapis terionisasi diendapkan ing permukaan substrat ing sangisore aksi medan listrik, saengga kabeh substrat diendapkan nganggo film tipis, nanging lapisan penguapan ora bisa entuk efek iki.
(3) Kualitas lapisan sing dhuwur iki amarga semburan kondensat sing disebabake dening pemboman film sing diendapkan kanthi ion positif, sing nambah kapadhetan lapisan lapisan.
(4) Ana macem-macem pilihan bahan pelapis lan substrat sing bisa dilapisi ing bahan logam utawa non-logam.
(5) Dibandhingake karo deposisi uap kimia (CVD), suhu substrate luwih murah, biasane ing ngisor 500°C, nanging kekuwatan adhesi bisa dibandhingake karo film deposisi uap kimia.
(6) Tingkat deposisi sing dhuwur, pembentukan film sing cepet, lan bisa nutupi kekandelan film saka puluhan nanometer nganti mikron.
Kekurangane lapisan ion yaiku: kekandelan film ora bisa dikontrol kanthi tepat; konsentrasi cacat dhuwur nalika lapisan alus dibutuhake; lan gas bakal mlebu ing permukaan sajrone lapisan, sing bakal ngganti sifat permukaan. Ing sawetara kasus, rongga lan inti (kurang saka 1 nm) uga kawangun.
Kanggo tingkat deposisi, lapisan ion bisa dibandhingake karo metode penguapan. Kanggo kualitas film, film sing diasilake dening lapisan ion cedhak utawa luwih apik tinimbang sing disiapake kanthi sputtering.
Wektu kiriman: 08-Nov-2022