ПВД жабындары: термиялық булану және шашыраңқылық

Физикалық бу шөгінділері (PVD) жабындары жұқа қабықшалар мен беттік 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:Материал вакуумдық камерада буланғанша немесе сублимацияланғанша қыздырылады. Содан кейін буланған материал жұқа қабықша түзу үшін негізге конденсацияланады.
• Процесс:
• Бастапқы материал (металл, керамика және т.б.) әдетте резистивті қыздыру, электронды сәуле немесе лазер арқылы қыздырылады.
• Материал булану температурасына жеткеннен кейін, атомдар немесе молекулалар көзден шығып, вакуум арқылы субстратқа өтеді.
• Буланған атомдар субстрат бетінде конденсацияланып, жұқа қабат түзеді.
• Қолданбалар:
• Көбінесе металдарды, жартылай өткізгіштерді және изоляторларды тұндыру үшін қолданылады.
• Қолданылуына оптикалық жабындар, сәндік әрлеу және микроэлектроника кіреді.
• Артықшылықтары:
• Тұндырудың жоғары деңгейі.
• Белгілі бір материалдар үшін қарапайым және үнемді.
• Өте таза пленкалар шығара алады.
• Кемшіліктері:
• Төмен балқу температурасы немесе жоғары бу қысымы бар материалдармен шектеледі.
• Күрделі беттерді нашар баспалдақпен жабу.
• Қорытпаларға арналған пленка құрамын бақылау аз.

2. Шашырату

• Принцип: Плазмадан иондар нысана материалына қарай үдетіледі, бұл атомдардың нысанадан шығарылуына (шашырауына) әкеледі, содан кейін олар субстратқа түседі.
• Процесс:
• Нысана материалы (металл, қорытпа және т.б.) камераға орналастырылады және газ (әдетте аргон) енгізіледі.
• Газды иондайтын плазма жасау үшін жоғары кернеу қолданылады.
• Плазмадан оң зарядталған иондар теріс зарядталған нысанаға қарай үдетіліп, атомдарды бетінен физикалық түрде ығыстырады.
• Содан кейін бұл атомдар субстратқа түсіп, жұқа қабықша түзеді.
• Қолданбалар:
• Жартылай өткізгіштер өндірісінде, әйнекті жабуда және тозуға төзімді жабындар жасауда кеңінен қолданылады.
• Қорытпа, керамикалық немесе күрделі жұқа қабықшалар жасауға өте ыңғайлы.
• Артықшылықтары:
• Металдар, қорытпалар және оксидтер сияқты әртүрлі материалдарды тұндыруға қабілетті.
• Күрделі пішіндерде де керемет пленка біркелкілігі және сатылы жабын.
• Пленканың қалыңдығы мен құрамын дәл бақылау.
• Кемшіліктері:
• Термиялық буланумен салыстырғанда тұндыру жылдамдығының баяулауы.
• Жабдықтың күрделілігіне және жоғары энергия қажеттілігіне байланысты қымбатырақ.

Негізгі айырмашылықтар:

• Тұнба көзі:
• Термиялық булану материалды буландыру үшін жылуды пайдаланады, ал тозаңдату атомдарды физикалық түрде ығыстыру үшін иондық бомбалауды пайдаланады.
• Қажетті энергия:
• Термиялық булану әдетте тозаңдатуға қарағанда аз энергияны қажет етеді, себебі ол плазма генерациясына емес, қыздыруға негізделген.
• Материалдар:
• Шашыратуды булану қиын, балқу температурасы жоғары материалдарды қоса алғанда, кең ауқымды материалдарды тұндыру үшін пайдалануға болады.
• Фильм сапасы:
• Шашырату әдетте пленканың қалыңдығын, біркелкілігін және құрамын жақсы бақылауды қамтамасыз етеді.