കോട്ടിംഗുകളുടെ സൂക്ഷ്മഘടനയിൽ വ്യത്യസ്ത ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകളുടെ ഫലങ്ങൾ

വാക്വം കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ സൂക്ഷ്മഘടന അവയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രകടനം, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഫിലിം സാന്ദ്രത, ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പം, സമ്മർദ്ദാവസ്ഥ, ഉപരിതല പരുക്കൻത തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളാണ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിനെ പ്രധാനമായും സ്വാധീനിക്കുന്നത്. ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ പ്രധാനമായും നിക്ഷേപ സമയത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിസ്ചാർജ് മോഡാണ് നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. നേർത്ത ഫിലിം നിക്ഷേപത്തിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകൾ ഡയറക്ട് കറന്റ് (DC) ഡിസ്ചാർജ്, റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി (RF) ഡിസ്ചാർജ്, മീഡിയം ഫ്രീക്വൻസി (MF) ഡിസ്ചാർജ്, പൾസ്ഡ് DC ഡിസ്ചാർജ് എന്നിവയാണ്. ഈ ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകൾ ഓരോന്നും പ്ലാസ്മ സവിശേഷതകളെയും ഊർജ്ജ വിതരണത്തെയും സ്വാധീനിക്കുന്നു, ഇത് നിക്ഷേപിച്ച ഫിലിമിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടനയെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകൾ ധാന്യ രൂപഘടന, ഫിലിം ഏകീകൃതത, സമ്മർദ്ദാവസ്ഥ, ഫിലിം സാന്ദ്രത എന്നിവയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുവെന്ന് ഈ ലേഖനം ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

ഡയറക്ട് കറന്റ് (ഡിസി) ഡിസ്ചാർജും ഫിലിം മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനവും

ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്പട്ടറിംഗ് ടെക്നിക്കുകളിൽ ഒന്നാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് മെറ്റാലിക് ഫിലിമുകളുടെ നിക്ഷേപത്തിൽ. ലക്ഷ്യത്തിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിച്ചാണ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളും അയോണുകളും കൂട്ടിയിടിച്ച് അടിവസ്ത്രത്തിൽ വസ്തുക്കൾ നിക്ഷേപിക്കുന്നു.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ:

ഉയർന്ന സ്പട്ടറിംഗ് നിരക്ക്: ലോഹ ഫിലിമുകളുടെ ദ്രുത നിക്ഷേപത്തിന് അനുയോജ്യം.

കുറഞ്ഞ പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രത: താരതമ്യേന വലിയ ഗ്രെയിൻ വലിപ്പവും പരുക്കൻ ഘടനയുമുള്ള ഫിലിമുകളിൽ ഫലം.

ഉയർന്ന അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദം: ഫിലിമിലെ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം താരതമ്യേന ഉയർന്നതായിരിക്കും, ഇത് അഡീഷനെയും ഫിലിം ഈടുതലും ബാധിച്ചേക്കാം.

സൂക്ഷ്മഘടനയിലെ ഫലങ്ങൾ:

ഗ്രെയിൻ സൈസ്: ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് സാധാരണയായി വലിയ ഗ്രെയിൻ സൈസുകളുള്ള ഫിലിമുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

ഫിലിം സാന്ദ്രത: ഫിലിം സാധാരണയായി സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞതാണ്, പോർഷിയയും ശൂന്യതകളും ഉണ്ടാകാം.

ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം: ഫിലിം പലപ്പോഴും ഉയർന്ന ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം കാണിക്കുന്നു, ഇത് ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഡീലാമിനേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ വാർപ്പിംഗ് പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.

റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി (RF) ഡിസ്ചാർജും ഫിലിം മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനവും

പ്ലാസ്മ സൃഷ്ടിക്കാൻ RF ഡിസ്ചാർജ് ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓക്സൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ തുടങ്ങിയ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ സ്പൂട്ടറിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലക്ഷ്യത്തിൽ ചാർജ് അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് ഒഴിവാക്കുകയും സ്ഥിരതയുള്ള പ്ലാസ്മ ഉത്പാദനം ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, നോൺ-കണ്ടക്റ്റീവ് ടാർഗെറ്റ് സ്പട്ടറിംഗിന് RF ഡിസ്ചാർജ് ഗുണകരമാണ്.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ:

ഉയർന്ന പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രത: കൂടുതൽ ഏകീകൃതമായ ആവരണങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ചാലകമല്ലാത്ത ലക്ഷ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യം: ഓക്സൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ തുടങ്ങിയ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ സ്പൂട്ടർ ചെയ്യുന്നതിന് RF ഡിസ്ചാർജ് അനുയോജ്യമാണ്.

കുറഞ്ഞ ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്ക്: കുറഞ്ഞ സ്പട്ടറിംഗ് പവർ കാരണം, RF ഡിസ്ചാർജ് സാധാരണയായി മന്ദഗതിയിലുള്ള ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്കുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

സൂക്ഷ്മഘടനയിലെ ഫലങ്ങൾ:

ഗ്രെയിൻ സൈസ്: RF ഡിസ്ചാർജ് ചെറിയ ഗ്രെയിൻ സൈസുകളുള്ള ഫിലിമുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഫിലിം ഡെൻസിറ്റിയും ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രകടനവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

സ്ട്രെസ്: പ്ലാസ്മ യൂണിഫോമിറ്റി സ്ട്രെസ് വ്യതിയാനം കുറയ്ക്കുന്നതിനാൽ ഫിലിമിന് സാധാരണയായി ആന്തരിക സ്ട്രെസ് കുറവായിരിക്കും.

ഉപരിതല ഗുണനിലവാരം: ഫിലിമിന് മൃദുവായ പ്രതലമുണ്ട്, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ കോട്ടിംഗുകൾ, ഡൈഇലക്ട്രിക്കൽ ഫിലിമുകൾ, ഫങ്ഷണൽ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

മീഡിയം ഫ്രീക്വൻസി (എംഎഫ്) ഡിസ്ചാർജും ഫിലിം മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനവും

MF ഡിസ്ചാർജ് 10–200 kHz പരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി ലോഹ കോട്ടിംഗുകളിലും റിയാക്ടീവ് സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന പവർ സാഹചര്യങ്ങളിൽ MF ഡിസ്ചാർജ് ശക്തമായ പ്ലാസ്മ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഉയർന്ന ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്കുകൾ നൽകാൻ പ്രാപ്തമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ:

ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി: വേഗത്തിലുള്ള ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്കുകളും ശക്തമായ സ്പട്ടറിംഗ് ഇഫക്റ്റുകളും അനുവദിക്കുന്നു.

കുറഞ്ഞ അയോണൈസേഷൻ നഷ്ടം: RF ഡിസ്ചാർജിനെ അപേക്ഷിച്ച്, MF ഡിസ്ചാർജ് കുറഞ്ഞ അയോണൈസേഷൻ നഷ്ടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് നിക്ഷേപ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ഉയർന്ന നിക്ഷേപ നിരക്ക്: വ്യാവസായിക തലത്തിലുള്ള ഉൽ‌പാദനത്തിൽ വലിയ പ്രദേശങ്ങളിലെ കോട്ടിംഗുകൾക്ക് MF ഡിസ്ചാർജ് അനുയോജ്യമാണ്.

സൂക്ഷ്മഘടനയിലെ ഫലങ്ങൾ:

ഗ്രെയിൻ സൈസ്: ഫിലിം സാധാരണയായി ചെറിയ ഗ്രെയിൻ സൈസും മികച്ച സാന്ദ്രതയും കാണിക്കുന്നു.

ഏകീകൃതത: MF ഡിസ്ചാർജ് ഉപയോഗിച്ച് നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്ന ഫിലിമുകൾക്ക് സാധാരണയായി കൂടുതൽ ഏകീകൃതമായ സൂക്ഷ്മഘടനയുണ്ട്.

സമ്മർദ്ദം: ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി കാരണം, MF ഡിസ്ചാർജ് ഫിലിമുകൾ കുറഞ്ഞ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം കാണിക്കുന്നു, ഇത് മികച്ച ഉപരിതല ഗുണനിലവാരത്തിനും ഉയർന്ന ഡിപ്പോസിഷൻ കാര്യക്ഷമതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു.

പൾസ്ഡ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജും ഫിലിം മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനവും

പൾസ്ഡ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് എന്നത് പൾസ്ഡ് പവർ സപ്ലൈ നിയന്ത്രണം ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയാണ്, ഇത് പലപ്പോഴും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ അയോൺ ബോംബാർഡ്മെന്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന അയോൺ സാന്ദ്രതയും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ സ്പട്ടറിംഗ് ഇഫക്റ്റുകളും നേടുന്നതിന് ഈ ഡിസ്ചാർജ് മോഡ് പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാണ്, അതേസമയം ഉയർന്ന നിക്ഷേപ നിരക്ക് നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ:

പൾസ്ഡ് പവർ: പൾസുകളുടെ സമയത്ത് ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ഉയർന്ന ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്കുകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

മെച്ചപ്പെട്ട ആർക്ക് സപ്രഷൻ: പൾസ്ഡ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് ആർക്കിംഗ് ഇഫക്റ്റുകൾ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന പവർ സ്പട്ടറിംഗിന് പ്രത്യേകിച്ചും ഗുണം ചെയ്യും.

സ്പട്ടറിംഗ് കാര്യക്ഷമത: പൾസ്ഡ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് കൂടുതൽ ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതാണ്, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിൽ ഉയർന്ന സ്പട്ടറിംഗ് നിരക്കുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

സൂക്ഷ്മഘടനയിലെ ഫലങ്ങൾ:

ഗ്രെയിൻ സൈസ്: പൾസ്ഡ് ഡിസി ഡിസ്ചാർജ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്ന ഫിലിമുകൾക്ക് സാധാരണയായി ഇടത്തരം ഗ്രെയിൻ സൈസുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കും, ഇത് ഫിലിം സാന്ദ്രതയും ഏകീകൃതതയും സന്തുലിതമാക്കുന്നു.

ഫിലിം അഡീഷൻ: ഉയർന്ന ഊർജ്ജ അയോൺ ബോംബാർഡ്മെന്റ് കാരണം, ഫിലിമുകൾ സാധാരണയായി അടിവസ്ത്രത്തോട് ശക്തമായ അഡീഷൻ കാണിക്കുന്നു.

വസ്ത്ര പ്രതിരോധം: നിക്ഷേപ സമയത്ത് ഉയർന്ന അയോൺ ബോംബാർഡ്മെന്റ് കാരണം പൾസ്ഡ് ഡിസി ഫിലിമുകൾ പലപ്പോഴും മികച്ച വസ്ത്ര പ്രതിരോധം കാണിക്കുന്നു.

ഫിലിം മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിലെ ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകളുടെ താരതമ്യം