Izsmidzināšanas pārklāšanas tehnoloģija

1. Izsmidzināšanas pārklājuma īpašības
Salīdzinot ar parasto vakuuma iztvaikošanas pārklājumu, izsmidzināšanas pārklājumam ir šādas īpašības:
(1) Jebkura viela var tikt izsmidzināšanas metode, īpaši elementi un savienojumi ar augstu kušanas temperatūru un zemu tvaika spiedienu. Ja vien tā ir cieta viela, neatkarīgi no tā, vai tas ir metāls, pusvadītājs, izolators, savienojums un maisījums utt., neatkarīgi no tā, vai tas ir bloks, granulētu materiālu var izmantot kā mērķa materiālu. Tā kā, izsmidzināšanas laikā izsmidzināšanas laikā notiek neliela sadalīšanās un frakcionēšanās, izolācijas materiālus un sakausējumus, piemēram, oksīdus, var izmantot, lai izveidotu plānas plēves un sakausējumu plēves ar vienādiem komponentiem, kas ir līdzīgi mērķa materiāla komponentiem, un pat supravadošas plēves ar sarežģītu sastāvu. Turklāt reaktīvās izsmidzināšanas metodi var izmantot arī, lai iegūtu plēves no savienojumiem, kas pilnībā atšķiras no mērķa materiāla, piemēram, oksīdiem, nitrīdiem, karbīdiem un silicīdiem.
(2) Laba saķere starp uzsmidzināto plēvi un substrātu. Tā kā uzsmidzināto atomu enerģija ir par 1–2 lieluma kārtām augstāka nekā iztvaicētajiem atomiem, uz substrāta nogulsnēto augstas enerģijas daļiņu enerģijas pārveidošana rada lielāku siltumenerģiju, kas uzlabo uzsmidzināto atomu saķeri ar substrātu. Daļa no augstas enerģijas uzsmidzinātajiem atomiem tiks injicēta dažādās pakāpēs, veidojot uz substrāta tā saukto pseidodifūzijas slāni, kur uzsmidzinātie atomi un substrāta materiāla atomi “jaucas” viens ar otru. Turklāt uzsmidzināto daļiņu bombardēšanas laikā substrāts vienmēr tiek attīrīts un aktivizēts plazmas zonā, kas noņem slikti pielipušos nogulsnētos atomus, attīra un aktivizē substrāta virsmu. Rezultātā uzsmidzinātās plēves slāņa saķere ar substrātu ievērojami uzlabojas.
(3) Augsts izsmidzināšanas pārklājuma blīvums, mazāk caurumu un augstāka plēves slāņa tīrība, jo nav tīģeļa piesārņojuma, kas ir neizbēgams vakuuma tvaiku nogulsnēšanas procesā izsmidzināšanas pārklāšanas procesā.
(4) Laba plēves biezuma vadāmība un atkārtojamība. Tā kā izlādes strāvu un mērķa strāvu var regulēt atsevišķi izsmidzināšanas pārklāšanas laikā, plēves biezumu var regulēt, kontrolējot mērķa strāvu, tādējādi plēves biezuma vadāmība un plēves biezuma reproducējamība, veicot vairākkārtēju izsmidzināšanas pārklāšanu, ir laba, un var efektīvi pārklāt noteikta biezuma plēvi. Turklāt izsmidzināšanas pārklāšana var iegūt vienmērīgu plēves biezumu lielā laukumā. Tomēr vispārējai izsmidzināšanas pārklāšanas tehnoloģijai (galvenokārt dipola izsmidzināšanai) iekārtas ir sarežģītas un tām nepieciešama augstspiediena ierīce; plēves veidošanās ātrums izsmidzināšanas pārklāšanas laikā ir zems, vakuuma iztvaikošanas pārklāšanas ātrums ir 0,1–5 nm/min, bet izsmidzināšanas ātrums ir 0,01–0,5 nm/min; substrāta temperatūras paaugstināšanās ir augsta un tas ir jutīgs pret piemaisījumu gāzēm utt. Tomēr, pateicoties RF izsmidzināšanas un magnetrona izsmidzināšanas tehnoloģiju attīstībai, ir panākts liels progress ātras izsmidzināšanas pārklāšanas sasniegšanā un substrāta temperatūras samazināšanā. Turklāt pēdējos gados tiek pētītas jaunas izsmidzināšanas pārklāšanas metodes, kuru pamatā ir plaknes magnetrona izsmidzināšana, lai samazinātu izsmidzināšanas gaisa spiedienu līdz nulles spiediena izsmidzināšanai, kur ieplūdes gāzes spiediens izsmidzināšanas laikā būs nulle.