पीव्हीडी (फिजिकल व्हेपर डिपॉझिशन) लेपन हे पातळ थर आणि पृष्ठभागावरील लेपन तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे तंत्र आहे. सामान्य पद्धतींपैकी, थर्मल इव्हॅपोरेशन आणि स्पटरिंग या दोन महत्त्वाच्या पीव्हीडी प्रक्रिया आहेत. त्या प्रत्येकाचे तपशील खालीलप्रमाणे आहेत:
१. औष्णिक बाष्पीभवन
- तत्व:पदार्थाचे बाष्पीभवन किंवा ऊर्ध्वपातन होईपर्यंत त्याला निर्वात कक्षात गरम केले जाते. त्यानंतर, बाष्पीभवन झालेल्या पदार्थाचे एका आधारस्तरावर संघनन होऊन एक पातळ थर तयार होतो.
- प्रक्रिया:
- स्रोत पदार्थ (धातू, सिरॅमिक, इत्यादी) गरम केला जातो, सामान्यतः प्रतिरोधक तापन, इलेक्ट्रॉन बीम किंवा लेसर वापरून.
- एकदा पदार्थ त्याच्या बाष्पीभवन बिंदूपर्यंत पोहोचला की, अणू किंवा रेणू स्रोतातून बाहेर पडून निर्वात पोकळीतून सब्सट्रेटकडे प्रवास करतात.
- बाष्पीभवन झालेले अणू सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर घनीभूत होऊन एक पातळ थर तयार करतात.
- अनुप्रयोग:
- धातू, अर्धसंवाहक आणि विसंवाहक यांचे निक्षेपण करण्यासाठी सामान्यतः वापरले जाते.
- अनुप्रयोगांमध्ये ऑप्टिकल कोटिंग्ज, सजावटीचे फिनिश आणि मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स यांचा समावेश होतो.
- फायदे:
- उच्च संचय दर.
- काही विशिष्ट सामग्रीसाठी सोपे आणि किफायतशीर.
- अत्यंत शुद्ध फिल्म्स तयार करू शकते.
- तोटे:
- कमी वितळणबिंदू किंवा उच्च बाष्प दाब असलेल्या पदार्थांपुरते मर्यादित.
- गुंतागुंतीच्या पृष्ठभागांवर पायऱ्यांची अपुरी पकड.
- मिश्रधातूंच्या बाबतीत फिल्मच्या रचनेवर नियंत्रण कमी असते.
२. थुंकणे
- तत्त्व: प्लाझ्मामधील आयनांना लक्ष्य पदार्थाच्या दिशेने प्रवेगित केले जाते, ज्यामुळे लक्ष्यामधून अणू बाहेर फेकले जातात (स्पटरिंग होते), आणि नंतर ते सब्सट्रेटवर जमा होतात.
- प्रक्रिया:
- चेंबरमध्ये लक्ष्य पदार्थ (धातू, संमिश्र, इत्यादी) ठेवला जातो आणि त्यात वायू (सामान्यतः आर्गॉन) सोडला जातो.
- प्लाझ्मा तयार करण्यासाठी उच्च व्होल्टेज लावले जाते, ज्यामुळे वायूचे आयनीकरण होते.
- प्लाझ्मामधील धनप्रभारित आयन ऋणप्रभारित लक्ष्याकडे प्रवेगित केले जातात, ज्यामुळे पृष्ठभागावरील अणू भौतिकरित्या विस्थापित होतात.
- नंतर हे अणू सब्सट्रेटवर जमा होतात आणि एक पातळ थर तयार करतात.
- अनुप्रयोग:
- सेमीकंडक्टर उत्पादन, काचेवर लेपन आणि झीज-प्रतिरोधक लेप तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
- मिश्रधातू, सिरॅमिक किंवा जटिल पातळ थर तयार करण्यासाठी आदर्श.
- फायदे:
- धातू, संमिश्र आणि ऑक्साईड यांसारख्या विविध प्रकारच्या सामग्रीचे निक्षेपण करू शकते.
- गुंतागुंतीच्या आकारांवरही उत्कृष्ट फिल्म एकसमानता आणि स्टेप कव्हरेज.
- फिल्मच्या जाडी आणि रचनेवर अचूक नियंत्रण.
- तोटे:
- औष्णिक बाष्पीभवनाच्या तुलनेत निक्षेपणाचा दर कमी असतो.
- उपकरणांची गुंतागुंत आणि जास्त ऊर्जेची गरज यामुळे अधिक महाग.
मुख्य फरक:
- साक्ष्याचा स्रोत:
- औष्णिक बाष्पीभवनामध्ये पदार्थाचे बाष्पीभवन करण्यासाठी उष्णतेचा वापर केला जातो, तर स्पटरिंगमध्ये अणूंना भौतिकरित्या विस्थापित करण्यासाठी आयन बॉम्बार्डमेंटचा वापर केला जातो.
- आवश्यक ऊर्जा:
- औष्णिक बाष्पीभवनाला सामान्यतः स्पटरिंगपेक्षा कमी ऊर्जा लागते कारण ते प्लाझ्मा निर्मितीऐवजी उष्णतेवर अवलंबून असते.
- साहित्य:
- स्पटरिंगचा वापर करून अधिक विस्तृत श्रेणीतील पदार्थांचे निक्षेपण करता येते, ज्यामध्ये उच्च वितळणबिंदू असलेल्या आणि बाष्पीभवन करण्यास कठीण असलेल्या पदार्थांचाही समावेश होतो.
- फिल्मची गुणवत्ता:
- स्पटरिंगमुळे सामान्यतः फिल्मची जाडी, एकसमानता आणि रचना यांवर अधिक चांगले नियंत्रण मिळते.
पोस्ट करण्याची वेळ: २७ सप्टेंबर २०२४