បច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង

លក្ខណៈសំខាន់នៃវិធីសាស្ត្ររំហួតសុញ្ញកាសសម្រាប់ការដាក់ខ្សែភាពយន្តគឺអត្រានៃការដាក់ប្រាក់ខ្ពស់។ លក្ខណៈសំខាន់នៃវិធីសាស្ត្រប្រោះទឹកគឺ ភាពធំទូលាយនៃសម្ភារៈខ្សែភាពយន្តដែលមាន និងឯកសណ្ឋានល្អនៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្ត ប៉ុន្តែអត្រានៃការបោះចោលមានកម្រិតទាប។ ថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការទាំងពីរនេះ។

គោលការណ៍នៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង និងលក្ខខណ្ឌនៃការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត
គោលការណ៍ការងារនៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព។ បន្ទប់បូមធូលីត្រូវបានបូមទៅសម្ពាធក្រោម 10-4 Pa ហើយបន្ទាប់មកបំពេញដោយឧស្ម័នអសកម្ម (ឧទាហរណ៍ argon) ដល់សម្ពាធ 0.1~1 Pa ។ បន្ទាប់ពីវ៉ុល DC អវិជ្ជមានរហូតដល់ 5 kV ត្រូវបានអនុវត្តទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម សម្ពាធទាបនៃការបញ្ចេញឧស្ម័នផ្លាស្មា zone ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងស្រទាប់ខាងក្រោម និង crucible ។ អ៊ីយ៉ុងឧស្ម័នអសកម្មត្រូវបានពន្លឿនដោយវាលអគ្គិសនី និងទម្លាក់គ្រាប់បែកលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដូច្នេះការសម្អាតផ្ទៃនៃស្នាដៃ។ បន្ទាប់ពីដំណើរការសម្អាតនេះត្រូវបានបញ្ចប់ ដំណើរការស្រោបចាប់ផ្តើមដោយចំហាយនៃសម្ភារៈដែលត្រូវស្រោបនៅក្នុងឈើឆ្កាង។ ភាគល្អិតចំហាយនៃចំហាយទឹកចូលទៅក្នុងតំបន់ប្លាស្មា ហើយប៉ះទង្គិចជាមួយអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអេឡិចត្រុងដែលបែកខ្ញែក ហើយភាគល្អិតនៃចំហាយទឹកមួយចំនួនត្រូវបានបំបែក និងទម្លាក់គ្រាប់បែកលើផ្ទៃការងារ និងផ្ទៃថ្នាំកូតក្រោមការបង្កើនល្បឿននៃវាលអគ្គិសនី។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការដាក់ ion plating មិនត្រឹមតែមានការបញ្ចេញសារធាតុអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមានប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានការបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមផងដែរ ដូច្នេះខ្សែភាពយន្តស្តើងអាចបង្កើតបានលុះត្រាតែឥទ្ធិពលនៃការបំប្លែងគឺធំជាងឥទ្ធិពលនៃការបញ្ចេញទឹករំអិល។

ដំណើរការថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង ដែលស្រទាប់ខាងក្រោមតែងតែត្រូវបានបំផ្ទុះដោយអ៊ីយ៉ុងថាមពលខ្ពស់ គឺស្អាតខ្លាំង និងមានគុណសម្បត្តិមួយចំនួនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការជ្រាបទឹក និងការហួត។

(1) ការស្អិតជាប់ខ្លាំង ស្រទាប់ស្រោបមិនងាយរបូត។
(ក) នៅក្នុងដំណើរការថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុង ភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់មួយចំនួនធំដែលបង្កើតដោយការបញ្ចេញពន្លឺ ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឥទ្ធិពល cathodic sputtering លើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ការបញ្ចេញទឹក និងសម្អាតឧស្ម័ន និងប្រេងដែលជ្រាបលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដើម្បីបន្សុទ្ធផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម រហូតដល់ដំណើរការថ្នាំកូតទាំងមូលត្រូវបានបញ្ចប់។
(b) នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការស្រោប ការបញ្ចេញទឹករំអិល និងការកកិតនៅជាប់គ្នា ដែលអាចបង្កើតជាស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរនៃសមាសធាតុនៅចំណុចប្រទាក់នៃមូលដ្ឋានខ្សែភាពយន្ត ឬល្បាយនៃសម្ភារៈខ្សែភាពយន្ត និងសម្ភារៈមូលដ្ឋាន ហៅថា "ស្រទាប់ pseudo-diffusion" ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការស្អិតរបស់ខ្សែភាពយន្ត។
(2​) លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​រុំ​ជុំវិញ​ល្អ​។ ហេតុផលមួយគឺថាអាតូមសម្ភារៈថ្នាំកូតត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដនៅក្រោមសម្ពាធខ្ពស់ ហើយប៉ះទង្គិចជាមួយម៉ូលេគុលឧស្ម័នជាច្រើនដងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការឈានដល់ស្រទាប់ខាងក្រោម ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងសម្ភារៈថ្នាំកូតអាចខ្ចាត់ខ្ចាយនៅជុំវិញស្រទាប់ខាងក្រោម។ លើសពីនេះ អាតូមសម្ភារៈថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ូដ ត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គិសនី ដូច្នេះស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងមូលត្រូវបានតំកល់ដោយខ្សែភាពយន្តស្តើង ប៉ុន្តែថ្នាំកូតហួតមិនអាចសម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលនេះទេ។
(3) គុណភាពខ្ពស់នៃថ្នាំកូតគឺដោយសារតែការ sputtering នៃ condensates បណ្តាលមកពីការទម្លាក់គ្រាប់បែកថេរនៃខ្សែភាពយន្តដែលបានដាក់ជាមួយ ions វិជ្ជមានដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដង់ស៊ីតេនៃស្រទាប់ថ្នាំកូត។
(4) ជម្រើសដ៏ធំទូលាយនៃសម្ភារៈ និងស្រទាប់ខាងក្រោមអាចស្រោបដោយលោហធាតុ ឬមិនមែនលោហធាតុ។
(5) បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) វាមានសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមទាបជាង ជាធម្មតានៅក្រោម 500°C ប៉ុន្តែភាពស្អិតរបស់វាអាចប្រៀបធៀបបានពេញលេញទៅនឹងខ្សែភាពយន្តដែលបញ្ចេញចំហាយគីមី។
(6) អត្រានៃការជ្រាបទឹកខ្ពស់ ការបង្កើតខ្សែភាពយន្តលឿន និងអាចស្រោបកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តពីរាប់សិបណាណូម៉ែត្រទៅមីក្រូន។

គុណវិបត្តិនៃថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺ: កម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តមិនអាចគ្រប់គ្រងបានច្បាស់លាស់។ កំហាប់នៃពិការភាពគឺខ្ពស់នៅពេលដែលថ្នាំកូតល្អត្រូវបានទាមទារ; ហើយឧស្ម័ននឹងចូលទៅក្នុងផ្ទៃកំឡុងពេលលាប ដែលនឹងផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិផ្ទៃ។ ក្នុងករណីខ្លះ បែហោងធ្មែញ និងស្នូល (តិចជាង 1 nm) ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ។

ចំពោះអត្រានៃការរលាយ ថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររំហួត។ ចំពោះគុណភាពនៃខ្សែភាពយន្ត ខ្សែភាពយន្តដែលផលិតដោយថ្នាំកូតអ៊ីយ៉ុងគឺនៅជិត ឬល្អជាងខ្សែភាពយន្តដែលបានរៀបចំដោយការបាញ់ទឹក។