PVD жабындары: термиялық булану және шашырату

PVD (физикалық булардың тұндыру) жабындары жұқа қабықшалар мен беткі жабындарды жасау үшін кеңінен қолданылатын әдістер болып табылады. Жалпы әдістердің ішінде термиялық булану және шашырату екі маңызды PVD процесі болып табылады. Міне, әрқайсысының бөлінуі:

1. Термиялық булану

• Принцип:Вакуумдық камерада материал буланғанша немесе сублимацияланғанша қызады. Содан кейін буланған материал жұқа қабықшаны қалыптастыру үшін субстратқа конденсацияланады.
• Процесс:
• Бастапқы материал (металл, керамика және т.б.) әдетте резистивті қыздыру, электронды сәуле немесе лазер арқылы қыздырылады.
• Материал өзінің булану нүктесіне жеткеннен кейін атомдар немесе молекулалар көзден шығып, вакуум арқылы субстратқа өтеді.
• Буланған атомдар субстрат бетінде конденсацияланып, жұқа қабат түзеді.
• Қолданбалар:
• Әдетте металдарды, жартылай өткізгіштерді және оқшаулағыштарды орналастыру үшін қолданылады.
• Қолданбаларға оптикалық жабындар, сәндік әрлеу және микроэлектроника кіреді.
• Артықшылықтары:
• Тұндыру жылдамдығы жоғары.
• Кейбір материалдар үшін қарапайым және үнемді.
• Өте таза фильмдер шығара алады.
• Кемшіліктері:
• Төмен балқу температурасы немесе жоғары бу қысымы бар материалдармен шектелген.
• Күрделі беттерде нашар қадам жабу.
• Қорытпалар үшін пленка құрамына аз бақылау.

2. Шашырату

• Принцип: плазмадағы иондар мақсатты материалға қарай жылдамдатады, атомдар нысанадан шығарылады (шашыратылады), содан кейін олар субстратқа түседі.
• Процесс:
• Камераға мақсатты материал (металл, қорытпа және т.б.) салынып, газ (әдетте аргон) енгізіледі.
• Газды иондандыратын плазманы жасау үшін жоғары кернеу қолданылады.
• Плазмадағы оң зарядталған иондар теріс зарядталған нысанаға қарай жылдамдатады, атомдарды беткейден физикалық түрде ығыстырады.
• Содан кейін бұл атомдар субстратқа түсіп, жұқа қабықша түзеді.
• Қолданбалар:
• Жартылай өткізгіштерді өндіруде, әйнекті жабуда және тозуға төзімді жабындарды жасауда кеңінен қолданылады.
• Қорытпа, керамикалық немесе күрделі жұқа қабықшаларды жасау үшін өте қолайлы.
• Артықшылықтары:
• Металдарды, қорытпаларды және оксидтерді қоса алғанда, материалдардың кең ауқымын тұндыра алады.
• Тамаша пленка біркелкілігі мен қадамды жабу, тіпті күрделі пішіндерде де.
• Пленканың қалыңдығы мен құрамын дәл бақылау.
• Кемшіліктері:
• Термиялық буланумен салыстырғанда тұндыру жылдамдығы баяу.
• Жабдықтың күрделілігіне және жоғары энергия қажеттілігіне байланысты қымбатырақ.

Негізгі айырмашылықтар:

• Тұндыру көзі:
• Термиялық булану материалды булану үшін жылуды пайдаланады, ал шашырату атомдарды физикалық түрде ығыстыру үшін иондық бомбалауды пайдаланады.
• Қажетті энергия:
• Термиялық булану, әдетте, шашыратуға қарағанда аз энергияны қажет етеді, өйткені ол плазманың пайда болуына емес, қыздыруға негізделген.
• Материалдар:
• Шашыратуды материалдардың кең ауқымын, соның ішінде булануы қиын балқу температурасы жоғары материалдарды орналастыру үшін қолдануға болады.
• Фильм сапасы:
• Шашырату әдетте пленка қалыңдығын, біркелкілігін және құрамын жақсырақ бақылауды қамтамасыз етеді.