स्पटरिंग कोटिंग तंत्रज्ञान

१. स्पटर कोटिंगची वैशिष्ट्ये
पारंपरिक व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन कोटिंगच्या तुलनेत, स्पटरिंग कोटिंगमध्ये खालील वैशिष्ट्ये आहेत:
(1) कोणत्याही पदार्थाचे स्पटरिंग केले जाऊ शकते, विशेषतः उच्च वितळणबिंदू आणि कमी बाष्प दाब असलेले मूलद्रव्ये आणि संयुगे. जोपर्यंत तो पदार्थ घन स्वरूपात आहे, मग तो धातू, अर्धवाहक, विसंवाहक, संयुग आणि मिश्रण इत्यादी असो, किंवा ठोकळा किंवा दाणेदार पदार्थ असो, त्याचा लक्ष्य पदार्थ म्हणून वापर केला जाऊ शकतो. ऑक्साईडसारख्या विसंवाहक पदार्थांचे आणि मिश्रधातूंचे स्पटरिंग करताना कमी विघटन आणि अंशांकन होत असल्यामुळे, त्यांचा उपयोग लक्ष्य पदार्थासारखेच एकसमान घटक असलेले पातळ थर आणि मिश्रधातूंचे थर, आणि अगदी जटिल रचना असलेले अतिवाहक थर तयार करण्यासाठीही केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग पद्धतीचा उपयोग लक्ष्य पदार्थापेक्षा पूर्णपणे भिन्न असलेल्या संयुगांचे, जसे की ऑक्साईड, नायट्राइड, कार्बाइड आणि सिलिसाइड यांचे थर तयार करण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो.
(२) स्पटर केलेल्या फिल्म आणि सब्सट्रेटमध्ये चांगले आसंजन. स्पटर केलेल्या अणूंची ऊर्जा बाष्पीभवन झालेल्या अणूंपेक्षा १-२ पटीने जास्त असल्यामुळे, सब्सट्रेटवर जमा झालेल्या उच्च-ऊर्जा कणांच्या ऊर्जा रूपांतरणामुळे जास्त औष्णिक ऊर्जा निर्माण होते, ज्यामुळे स्पटर केलेल्या अणूंचे सब्सट्रेटशी असलेले आसंजन वाढते. उच्च-ऊर्जा स्पटर केलेल्या अणूंचा काही भाग वेगवेगळ्या प्रमाणात इंजेक्ट केला जातो, ज्यामुळे सब्सट्रेटवर एक तथाकथित स्यूडो-डिफ्यूजन थर तयार होतो, जिथे स्पटर केलेले अणू आणि सब्सट्रेट पदार्थाचे अणू एकमेकांमध्ये "मिसळण्यायोग्य" असतात. याव्यतिरिक्त, स्पटरिंग कणांच्या मारा दरम्यान, प्लाझ्मा झोनमध्ये सब्सट्रेट नेहमी स्वच्छ आणि सक्रिय केले जाते, ज्यामुळे खराब चिकटलेले अवक्षेपित अणू काढून टाकले जातात, सब्सट्रेटचा पृष्ठभाग शुद्ध आणि सक्रिय होतो. परिणामी, स्पटर केलेल्या फिल्मच्या थराचे सब्सट्रेटशी असलेले आसंजन मोठ्या प्रमाणात वाढते.
(3) स्पटर कोटिंगची उच्च घनता, कमी पिनहोल आणि फिल्म लेयरची उच्च शुद्धता कारण क्रुसिबल दूषित होत नाही, जे स्पटर कोटिंग प्रक्रियेदरम्यान व्हॅक्यूम व्हेपर डिपॉझिशनमध्ये अपरिहार्य असते.
(४) फिल्मच्या जाडीचे चांगले नियंत्रण आणि पुनरावृत्तीक्षमता. स्पटर कोटिंग दरम्यान डिस्चार्ज करंट आणि टार्गेट करंट स्वतंत्रपणे नियंत्रित केले जाऊ शकत असल्यामुळे, टार्गेट करंट नियंत्रित करून फिल्मची जाडी नियंत्रित केली जाऊ शकते. त्यामुळे, स्पटर कोटिंगच्या अनेक स्पटरिंगद्वारे फिल्मच्या जाडीचे नियंत्रण आणि फिल्मच्या जाडीची पुनरुत्पादकता चांगली असते आणि पूर्वनिश्चित जाडीची फिल्म प्रभावीपणे लेपित केली जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, स्पटर कोटिंगद्वारे मोठ्या क्षेत्रावर एकसमान फिल्मची जाडी मिळवता येते. तथापि, सामान्य स्पटर कोटिंग तंत्रज्ञानासाठी (मुख्यतः डायपोल स्पटरिंग), उपकरणे गुंतागुंतीची असतात आणि उच्च दाबाच्या उपकरणांची आवश्यकता असते; स्पटर डिपॉझिशनचा फिल्म निर्मितीचा वेग कमी असतो, व्हॅक्यूम इव्हॅपोरेशन डिपॉझिशनचा दर ०.१~५nm/मिनिट असतो, तर स्पटरिंगचा दर ०.०१~०.५nm/मिनिट असतो; सबस्ट्रेटच्या तापमानात जास्त वाढ होते आणि ते अशुद्ध वायूमुळे प्रभावित होण्याची शक्यता असते, इत्यादी. तथापि, आरएफ स्पटरिंग आणि मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, जलद स्पटरिंग डिपॉझिशन साध्य करण्यात आणि सबस्ट्रेटचे तापमान कमी करण्यात मोठी प्रगती झाली आहे. शिवाय, अलिकडच्या वर्षांत, प्लेनर मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंगवर आधारित नवीन स्पटर कोटिंग पद्धतींचा अभ्यास केला जात आहे, जेणेकरून स्पटरिंग हवेचा दाब कमीतकमी करून शून्य-दाब स्पटरिंग गाठता येईल, जिथे स्पटरिंग दरम्यान आत येणाऱ्या वायूचा दाब शून्य असेल.