PVD (fizikālās tvaiku uzklāšanas) pārklājumi ir plaši izmantotas metodes plānu kārtiņu un virsmas pārklājumu veidošanai. Starp izplatītākajām metodēm termiskā iztvaikošana un izsmidzināšana ir divi svarīgi PVD procesi. Šeit ir katras metodes sadalījums:
1. Termiskā iztvaikošana
- Princips:Materiāls tiek karsēts vakuuma kamerā, līdz tas iztvaiko vai sublimējas. Pēc tam iztvaikotais materiāls kondensējas uz substrāta, veidojot plānu plēvi.
- Process:
- Izejmateriāls (metāls, keramika utt.) tiek uzkarsēts, parasti izmantojot rezistīvo sildīšanu, elektronu staru vai lāzeru.
- Kad materiāls sasniedz iztvaikošanas punktu, atomi vai molekulas atstāj avotu un caur vakuumu nonāk substrātā.
- Iztvaicētie atomi kondensējas uz substrāta virsmas, veidojot plānu slāni.
- Lietojumi:
- Parasti izmanto metālu, pusvadītāju un izolatoru nogulsnēšanai.
- Pielietojumi ietver optiskos pārklājumus, dekoratīvās apdares un mikroelektroniku.
- Priekšrocības:
- Augsts nogulsnēšanās ātrums.
- Vienkārša un rentabla noteiktiem materiāliem.
- Var ražot ļoti tīras plēves.
- Trūkumi:
- Ierobežots materiāliem ar zemu kušanas temperatūru vai augstu tvaika spiedienu.
- Slikta pakāpienu pārklājuma spēja uz sarežģītām virsmām.
- Mazāka kontrole pār sakausējumu plēves sastāvu.
2. Izsmidzināšana
- Princips: Joni no plazmas tiek paātrināti mērķa materiāla virzienā, izraisot atomu izmešanu (izsmidzināšanu) no mērķa, kas pēc tam nogulsnējas uz substrāta.
- Process:
- Kamerā ievieto mērķa materiālu (metālu, sakausējumu utt.) un ievada gāzi (parasti argonu).
- Lai radītu plazmu, tiek pielietots augsts spriegums, kas jonizē gāzi.
- Pozitīvi lādētie joni no plazmas tiek paātrināti negatīvi lādētā mērķa virzienā, fiziski atbrīvojot atomus no virsmas.
- Pēc tam šie atomi nogulsnējas uz substrāta, veidojot plānu plēvi.
- Lietojumi:
- Plaši izmanto pusvadītāju ražošanā, stikla pārklāšanā un nodilumizturīgu pārklājumu veidošanā.
- Ideāli piemērots sakausējumu, keramikas vai sarežģītu plāno plēvju veidošanai.
- Priekšrocības:
- Var nogulsnēt plašu materiālu klāstu, tostarp metālus, sakausējumus un oksīdus.
- Lieliska plēves vienmērība un pakāpienu pārklājums pat uz sarežģītām formām.
- Precīza plēves biezuma un sastāva kontrole.
- Trūkumi:
- Lēnāks nogulsnēšanās ātrums salīdzinājumā ar termisko iztvaikošanu.
- Dārgāka aprīkojuma sarežģītības un lielākas enerģijas patēriņa dēļ.
Galvenās atšķirības:
- Nogulsnēšanās avots:
- Termiskā iztvaikošana izmanto siltumu materiāla iztvaikošanai, savukārt izsmidzināšana izmanto jonu bombardēšanu, lai fiziski atbrīvotu atomus.
- Nepieciešamā enerģija:
- Termiskā iztvaikošana parasti prasa mazāk enerģijas nekā izsmidzināšana, jo tā balstās uz sildīšanu, nevis plazmas ģenerēšanu.
- Materiāli:
- Izsmidzināšanu var izmantot, lai uzklātu plašāku materiālu klāstu, tostarp tādus, kuriem ir augsta kušanas temperatūra un kurus ir grūti iztvaicēt.
- Filmas kvalitāte:
- Izsmidzināšana parasti nodrošina labāku plēves biezuma, vienmērīguma un sastāva kontroli.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 27. septembris