PVD премази: Термичко испарување и распрскување

PVD (физичко таложење на пареа) премазите се широко користени техники за создавање тенки филмови и површински премази. Меѓу вообичаените методи, термичкото испарување и распрснувањето се два важни PVD процеси. Еве преглед на секој од нив:

1. Термичко испарување

• Принцип:Материјалот се загрева во вакуумска комора додека не испари или сублимира. Испарениот материјал потоа кондензира на подлогата за да формира тенок филм.
• Процес:
• Изворниот материјал (метал, керамика, итн.) се загрева, обично со употреба на отпорно загревање, електронски зрак или ласер.
• Откако материјалот ќе ја достигне својата точка на испарување, атомите или молекулите го напуштаат изворот и патуваат низ вакуумот до подлогата.
• Испарените атоми се кондензираат на површината на подлогата, формирајќи тенок слој.
• Апликации:
• Најчесто се користи за депонирање на метали, полупроводници и изолатори.
• Примените вклучуваат оптички премази, декоративни завршни обработки и микроелектроника.
• Предности:
• Високи стапки на таложење.
• Едноставно и економично за одредени материјали.
• Може да произведе филмови со висока чистота.
• Недостатоци:
• Ограничено на материјали со ниски точки на топење или висок притисок на пареа.
• Лоша покриеност на скалите над сложени површини.
• Помала контрола врз составот на филмот за легури.

2. Распрскување

• Принцип: Јоните од плазмата се забрзуваат кон целниот материјал, предизвикувајќи атоми да бидат исфрлени (распрснати) од целта, кои потоа се таложат на подлогата.
• Процес:
• Целниот материјал (метал, легура итн.) се става во комората и се воведува гас (обично аргон).
• Се применува висок напон за да се создаде плазма, која го јонизира гасот.
• Позитивно наелектризираните јони од плазмата се забрзуваат кон негативно наелектризираната цел, физички поместувајќи ги атомите од површината.
• Овие атоми потоа се таложат на подлогата, формирајќи тенок филм.
• Апликации:
• Широко се користи во производството на полупроводници, премачкување стакло и создавање премази отпорни на абење.
• Идеално за создавање легирани, керамички или сложени тенки филмови.
• Предности:
• Може да депонира широк спектар на материјали, вклучувајќи метали, легури и оксиди.
• Одлична униформност на филмот и покриеност на чекорите, дури и на сложени форми.
• Прецизна контрола врз дебелината и составот на филмот.
• Недостатоци:
• Побавни стапки на таложење во споредба со термичкото испарување.
• Поскапо поради сложеноста на опремата и потребата од поголема енергија.

Клучни разлики:

• Извор на таложење:
• Термичкото испарување користи топлина за испарување на материјалот, додека распрснувањето користи јонско бомбардирање за физичко отстранување на атомите.
• Потребна енергија:
• Термичкото испарување обично бара помалку енергија од распрскување бидејќи се потпира на загревање, а не на генерирање на плазма.
• Материјали:
• Распрскувањето може да се користи за таложење на поширок спектар на материјали, вклучувајќи ги и оние со високи точки на топење, кои тешко се испаруваат.
• Квалитет на филмот:
• Распрскувањето генерално овозможува подобра контрола врз дебелината на филмот, униформноста и составот.