आयन कोटिंग प्रविधि

फिल्महरू जम्मा गर्न भ्याकुम वाष्पीकरण विधिको मुख्य विशेषता उच्च निक्षेप दर हो। स्पटरिङ विधिको मुख्य विशेषता उपलब्ध फिल्म सामग्रीहरूको विस्तृत दायरा र फिल्म तहको राम्रो एकरूपता हो, तर निक्षेप दर कम छ। आयन कोटिंग एक विधि हो जसले यी दुई प्रक्रियाहरूलाई संयोजन गर्दछ।

आयन कोटिंग सिद्धान्त र फिल्म निर्माण अवस्थाहरू
आयन कोटिंगको कार्य सिद्धान्त तस्वीरमा देखाइएको छ। भ्याकुम चेम्बरलाई १०-४ Pa भन्दा कमको दबाबमा पम्प गरिन्छ, र त्यसपछि ०.१~१ Pa को दबाबमा निष्क्रिय ग्यास (जस्तै आर्गन) भरिन्छ। सब्सट्रेटमा ५ kV सम्मको नकारात्मक DC भोल्टेज लागू गरेपछि, सब्सट्रेट र क्रुसिबलको बीचमा कम चापको ग्यास ग्लो डिस्चार्ज प्लाज्मा जोन स्थापित हुन्छ। निष्क्रिय ग्यास आयनहरू विद्युतीय क्षेत्रद्वारा तीव्र हुन्छन् र सब्सट्रेटको सतहमा बमबारी गर्छन्, यसरी वर्कपीसको सतह सफा गर्छन्। यो सफाई प्रक्रिया पूरा भएपछि, कोटिंग प्रक्रिया क्रुसिबलमा लेपित गरिने सामग्रीको वाष्पीकरणबाट सुरु हुन्छ। वाष्पीकृत वाष्प कणहरू प्लाज्मा क्षेत्रमा प्रवेश गर्छन् र विच्छेदित निष्क्रिय सकारात्मक आयनहरू र इलेक्ट्रोनहरूसँग ठोक्किन्छन्, र केही वाष्प कणहरू विच्छेदित हुन्छन् र विद्युतीय क्षेत्रको प्रवेग अन्तर्गत वर्कपीस र कोटिंग सतहमा बमबारी गर्छन्। आयन प्लेटिङ प्रक्रियामा, सब्सट्रेटमा सकारात्मक आयनहरूको निक्षेपण मात्र हुँदैन तर स्पटरिङ पनि हुन्छ, त्यसैले पातलो फिल्म तब मात्र बन्न सक्छ जब निक्षेपण प्रभाव स्पटरिङ प्रभाव भन्दा बढी हुन्छ।

आयन कोटिंग प्रक्रिया, जसमा सब्सट्रेटमा सधैं उच्च-ऊर्जा आयनहरू बमबारी गरिन्छ, धेरै सफा हुन्छ र स्पटरिङ र वाष्पीकरण कोटिंगको तुलनामा धेरै फाइदाहरू छन्।

(१) बलियो आसंजन, कोटिंग तह सजिलैसँग हट्दैन।
(क) आयन कोटिंग प्रक्रियामा, ग्लो डिस्चार्जबाट उत्पन्न हुने उच्च-ऊर्जा कणहरूको ठूलो संख्या सब्सट्रेटको सतहमा क्याथोडिक स्पटरिंग प्रभाव उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ, सब्सट्रेटको सतहमा सोसिएको ग्यास र तेललाई स्पटरिंग र सफा गरेर सम्पूर्ण कोटिंग प्रक्रिया पूरा नभएसम्म सब्सट्रेट सतह शुद्ध पारिन्छ।
(ख) कोटिंगको प्रारम्भिक चरणमा, स्पटरिंग र डिपोजिसन सहअस्तित्वमा रहन्छ, जसले फिल्म बेसको इन्टरफेसमा कम्पोनेन्टहरूको संक्रमण तह वा फिल्म सामग्री र आधार सामग्रीको मिश्रण बनाउन सक्छ, जसलाई "स्यूडो-डिफ्यूजन लेयर" भनिन्छ, जसले फिल्मको आसंजन कार्यसम्पादनलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ।
(२) राम्रो र्‍याप-अराउन्ड गुणहरू। एउटा कारण यो हो कि कोटिंग सामग्रीका परमाणुहरू उच्च दबाबमा आयनीकृत हुन्छन् र सब्सट्रेटमा पुग्ने प्रक्रियामा धेरै पटक ग्यास अणुहरूसँग ठोक्किन्छन्, जसले गर्दा कोटिंग सामग्रीका आयनहरू सब्सट्रेट वरिपरि छरिएका हुन सक्छन्। थप रूपमा, आयनीकृत कोटिंग सामग्रीका परमाणुहरू विद्युतीय क्षेत्रको कार्य अन्तर्गत सब्सट्रेटको सतहमा जम्मा हुन्छन्, त्यसैले सम्पूर्ण सब्सट्रेट पातलो फिल्मको साथ जम्मा हुन्छ, तर वाष्पीकरण कोटिंगले यो प्रभाव प्राप्त गर्न सक्दैन।
(३) कोटिंगको उच्च गुणस्तर जम्मा गरिएको फिल्ममा सकारात्मक आयनहरूको निरन्तर बमबारीका कारण हुने कन्डेन्सेटहरूको थुप्रोको कारणले हो, जसले कोटिंग तहको घनत्वमा सुधार ल्याउँछ।
(४) कोटिंग सामग्री र सब्सट्रेटहरूको विस्तृत चयन धातु वा गैर-धातु सामग्रीहरूमा लेपित गर्न सकिन्छ।
(५) रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) को तुलनामा, यसको सब्सट्रेट तापक्रम कम हुन्छ, सामान्यतया ५००°C भन्दा कम, तर यसको आसंजन शक्ति रासायनिक वाष्प निक्षेपण फिल्महरूसँग पूर्ण रूपमा तुलनात्मक छ।
(६) उच्च निक्षेप दर, छिटो फिल्म निर्माण, र दशौं न्यानोमिटरदेखि माइक्रोनसम्म फिल्महरूको मोटाई कोटिंग गर्न सक्छ।

आयन कोटिंगका बेफाइदाहरू यस प्रकार छन्: फिल्मको मोटाईलाई ठ्याक्कै नियन्त्रण गर्न सकिँदैन; मसिनो कोटिंग आवश्यक पर्दा दोषहरूको सांद्रता उच्च हुन्छ; र कोटिंगको समयमा ग्यासहरू सतहमा प्रवेश गर्नेछन्, जसले सतहको गुणहरू परिवर्तन गर्नेछ। केही अवस्थामा, गुहा र केन्द्रक (१ एनएम भन्दा कम) पनि बन्छन्।

निक्षेपण दरको सन्दर्भमा, आयन कोटिंग वाष्पीकरण विधिसँग तुलनात्मक छ। फिल्म गुणस्तरको सन्दर्भमा, आयन कोटिंगद्वारा उत्पादित फिल्महरू स्पटरिंगद्वारा तयार पारिएका फिल्महरूको नजिक वा राम्रो हुन्छन्।