အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာနည်းပညာ

ဖလင်များ ಲೇಪရန်အတွက် vacuum evaporation နည်းလမ်း၏ အဓိကအင်္ဂါရပ်မှာ deposition rate မြင့်မားခြင်းဖြစ်သည်။ sputtering နည်းလမ်း၏ အဓိကအင်္ဂါရပ်မှာ ရရှိနိုင်သော ဖလင်ပစ္စည်းများ အမျိုးမျိုးနှင့် ဖလင်အလွှာ၏ ကောင်းမွန်သော တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုဖြစ်သော်လည်း deposition rate နည်းပါးသည်။ အိုင်းယွန်းဖြင့်အုပ်ခြင်းသည် ဤလုပ်ငန်းစဉ်နှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်ထားသော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာနိယာမနှင့် ဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုအခြေအနေများ
အိုင်းယွန်းအုပ်ခြင်း၏ အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမကို ပုံတွင်ပြထားသည်။ ဗန်ကူးခန်းကို 10-4 Pa အောက်ဖိအားသို့ မှုတ်ထုတ်ပြီးနောက် 0.1~1 Pa ဖိအားအထိ အစွမ်းမဲ့ဓာတ်ငွေ့ (ဥပမာ- အာဂွန်) ဖြင့်ဖြည့်သည်။ 5 kV အထိရှိသော အနုတ်လက္ခဏာ DC ဗို့အားကို substrate သို့ ပေးပို့ပြီးနောက် substrate နှင့် crucible အကြားတွင် ဖိအားနည်းသော ဓာတ်ငွေ့တောက်ပမှုထုတ်လွှတ်သည့် plasma zone တစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ အစွမ်းမဲ့ဓာတ်ငွေ့အိုင်းယွန်းများကို လျှပ်စစ်စက်ကွင်းဖြင့် အရှိန်မြှင့်ပြီး substrate ၏မျက်နှာပြင်ကို ပစ်ခတ်ခြင်းဖြင့် workpiece ၏မျက်နှာပြင်ကို သန့်စင်ပေးသည်။ ဤသန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်ပြီးဆုံးပြီးနောက်၊ coating လုပ်ငန်းစဉ်သည် crucible တွင် အုပ်မည့်ပစ္စည်းကို အငွေ့ပျံခြင်းဖြင့် စတင်သည်။ အငွေ့ပျံနေသော အငွေ့အမှုန်များသည် plasma zone ထဲသို့ဝင်ရောက်ပြီး ကွဲထွက်နေသော အစွမ်းမဲ့အိုင်းယွန်းများနှင့် အီလက်ထရွန်များနှင့် တိုက်မိပြီး အငွေ့အမှုန်အချို့သည် ပြိုကွဲပြီး လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏အရှိန်ဖြင့် workpiece နှင့် coating မျက်နှာပြင်ကို ပစ်ခတ်သည်။ အိုင်းယွန်းပြားချပ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အနည်ထိုင်ခြင်းသာမက အလွှာပေါ်တွင် အပေါင်းအိုင်းယွန်းများ sputtering လည်း ဖြစ်ပေါ်သောကြောင့် အနည်ထိုင်ခြင်းအာနိသင်သည် sputtering အာနိသင်ထက် ပိုမိုကြီးမားသည့်အခါတွင်သာ အလွှာပါးတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်သည်။

အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာကို မြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော အိုင်းယွန်းများဖြင့် အမြဲထိတွေ့စေသည့် အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာလုပ်ငန်းစဉ်သည် အလွန်သန့်ရှင်းပြီး sputtering နှင့် evaporation coating နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အားသာချက်များစွာရှိသည်။

(၁) ကပ်ငြိမှုအားကောင်းသောကြောင့် အပေါ်ယံလွှာသည် အလွယ်တကူ ကွာကျခြင်းမရှိပါ။
(က) အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာပြုလုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ တောက်ပမှုထုတ်လွှတ်မှုမှထုတ်လုပ်သော မြင့်မားသောစွမ်းအင်အမှုန်အမွှားအများအပြားကို အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် cathodic sputtering effect ဖြစ်ပေါ်စေရန်အတွက် အသုံးပြုပြီး၊ အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်စုပ်ယူထားသောဓာတ်ငွေ့နှင့်ဆီများကို sputtering လုပ်ပြီး သန့်စင်ပေးခြင်းဖြင့် အပေါ်ယံလွှာလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးပြီးစီးသည်အထိ အလွှာမျက်နှာပြင်ကို သန့်စင်ပေးပါသည်။
(ခ) အပေါ်ယံလွှာ၏ အစောပိုင်းအဆင့်တွင်၊ sputtering နှင့် deposition တို့ တွဲဖက်တည်ရှိပြီး ၎င်းသည် ဖလင်အခြေခံ၏ မျက်နှာပြင်တွင် အစိတ်အပိုင်းများ၏ transition layer သို့မဟုတ် ဖလင်ပစ္စည်းနှင့် အခြေခံပစ္စည်း ရောနှောမှုကို “pseudo-diffusion layer” ဟုခေါ်ပြီး ဖလင်၏ adhesion စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်စေနိုင်သည်။
(၂) ကောင်းမွန်သော ပတ်ပတ်လည်ဂုဏ်သတ္တိများ။ အကြောင်းရင်းတစ်ခုမှာ အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းအက်တမ်များသည် မြင့်မားသောဖိအားအောက်တွင် အိုင်းယွန်းဓာတ်များဖြစ်ပေါ်ပြီး အောက်ခံလွှာသို့ရောက်ရှိစဉ် ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများနှင့် အကြိမ်ပေါင်းများစွာ တိုက်မိသောကြောင့် အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းအိုင်းယွန်းများသည် အောက်ခံလွှာတစ်ဝိုက်တွင် ပြန့်ကျဲနေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ အိုင်းယွန်းဓာတ်များဖြစ်ပေါ်သော အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းအက်တမ်များသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် အောက်ခံလွှာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပုံနေသောကြောင့် အောက်ခံလွှာတစ်ခုလုံးကို အလွှာပါးဖြင့် စုပုံထားသော်လည်း အငွေ့ပျံအပေါ်ယံလွှာသည် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို မရရှိနိုင်ပါ။
(3) အပေါ်ယံလွှာ၏ အရည်အသွေးမြင့်မားမှုသည် စုပုံနေသော ဖလင်ကို အပေါင်းအိုင်းယွန်းများဖြင့် အဆက်မပြတ် ပစ်ခတ်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အငွေ့ပျံခြင်းများကြောင့်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် အပေါ်ယံလွှာ၏ သိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်ပေးသည်။
(4) သတ္တု သို့မဟုတ် သတ္တုမဟုတ်သော ပစ္စည်းများတွင် အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းများနှင့် အောက်ခံအမျိုးမျိုးကို ಉಪನ್ಯಾನುವಿಸနိုင်ပါသည်။
(၅) ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း (CVD) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ၎င်းသည် ၅၀၀°C အောက်ရှိ အောက်ခံအပူချိန် နိမ့်သော်လည်း၊ ၎င်း၏ ကပ်ငြိမှုအစွမ်းသည် ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်းဖလင်များနှင့် အပြည့်အဝ နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်။
(6) အနည်ကျမှုနှုန်းမြင့်မားခြင်း၊ ဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုမြန်ဆန်ခြင်းနှင့် နာနိုမီတာဆယ်ဂဏန်းမှ မိုက်ခရွန်အထိ ဖလင်များ၏ အပေါ်ယံအလွှာအထူကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း။

အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာ၏ အားနည်းချက်များမှာ- ဖလင်၏အထူကို တိကျစွာထိန်းချုပ်၍မရပါ။ အလွှာပါးလွှာရန် လိုအပ်သည့်အခါ အပြစ်အနာအဆာများ၏ ပါဝင်မှု မြင့်မားပြီး အလွှာလွှာပြုလုပ်နေစဉ်အတွင်း မျက်နှာပြင်ထဲသို့ ဓာတ်ငွေ့များ ဝင်ရောက်လာမည်ဖြစ်ပြီး မျက်နှာပြင်ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြောင်းလဲစေမည်ဖြစ်သည်။ အချို့ကိစ္စများတွင် အပေါက်များနှင့် နျူကလိယများ (1 nm အောက်) လည်း ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။

အနည်ကျမှုနှုန်းနှင့် ပတ်သက်၍ အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာသည် အငွေ့ပျံနည်းလမ်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်ပါသည်။ ဖလင်အရည်အသွေးနှင့် ပတ်သက်၍ အိုင်းယွန်းအပေါ်ယံလွှာဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော ဖလင်များသည် စပွတ်တာဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော ဖလင်များနှင့် နီးစပ်သည် သို့မဟုတ် ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။