1. Kenmerken van sputtercoating
Vergeleken met conventionele vacuümverdampingscoating heeft sputtercoating de volgende kenmerken:
(1) Elke substantie kan worden gesputterd, met name elementen en verbindingen met een hoog smeltpunt en een lage dampspanning. Zolang het een vaste stof is, of het nu een metaal, halfgeleider, isolator, verbinding of mengsel is, of het nu een blok of korrelig materiaal is, kan als doelmateriaal worden gebruikt. Omdat er weinig ontleding en fractionering optreedt bij het sputteren van isolatiematerialen en legeringen zoals oxiden, kunnen ze worden gebruikt om dunne films en legeringsfilms te maken met uniforme componenten die vergelijkbaar zijn met die van het doelmateriaal, en zelfs supergeleidende films met complexe samenstellingen. Bovendien kan de reactieve sputtermethode ook worden gebruikt om films te produceren van verbindingen die volledig verschillen van het doelmateriaal, zoals oxiden, nitriden, carbiden en siliciden.
(2) Goede hechting tussen de gesputterde film en het substraat. Omdat de energie van gesputterde atomen 1-2 ordes van grootte hoger is dan die van verdampte atomen, genereert de energieomzetting van hoogenergetische deeltjes die op het substraat worden afgezet een hogere thermische energie, wat de hechting van de gesputterde atomen aan het substraat verbetert. Een deel van de hoogenergetische gesputterde atomen wordt in verschillende mate geïnjecteerd, waardoor een zogenaamde pseudo-diffusielaag op het substraat ontstaat, waar de gesputterde atomen en de atomen van het substraatmateriaal met elkaar "mengen". Bovendien wordt het substraat tijdens het bombardement van de sputterende deeltjes altijd gereinigd en geactiveerd in de plasmazone, die de slecht hechtende geprecipiteerde atomen verwijdert en het substraatoppervlak zuivert en activeert. Hierdoor wordt de hechting van de gesputterde filmlaag aan het substraat aanzienlijk verbeterd.
(3) Hoge dichtheid van sputtercoating, minder gaatjes en hogere zuiverheid van de filmlaag omdat er geen verontreiniging in de smeltkroes optreedt, wat onvermijdelijk is bij vacuümdampdepositie tijdens het sputtercoatingproces.
(4) Goede regelbaarheid en herhaalbaarheid van de filmdikte. Omdat de ontladingsstroom en de doelstroom afzonderlijk kunnen worden geregeld tijdens sputtercoating, kan de filmdikte worden geregeld door de doelstroom te regelen, waardoor de regelbaarheid van de filmdikte en de reproduceerbaarheid van de filmdikte door meervoudig sputteren van sputtercoating goed zijn, en de film met een vooraf bepaalde dikte effectief kan worden gecoat. Bovendien kan sputtercoating een uniforme filmdikte over een groot oppervlak verkrijgen. Voor algemene sputtercoatingtechnologie (voornamelijk dipoolsputteren) is de apparatuur echter ingewikkeld en vereist een hogedrukapparaat; de filmvormingssnelheid van sputterdepositie is laag, de vacuümverdampingsdepositiesnelheid is 0,1 ~ 5 nm / min, terwijl de sputtersnelheid 0,01 ~ 0,5 nm / min is; de temperatuurstijging van het substraat is hoog en kwetsbaar voor onzuiverheidsgas, enz. Dankzij de ontwikkeling van RF-sputteren en magnetronsputteren is er echter grote vooruitgang geboekt bij het bereiken van snelle sputterdepositie en het verlagen van de substraattemperatuur. Bovendien worden de laatste jaren nieuwe sputtercoatingmethoden onderzocht – gebaseerd op planaire magnetronsputteren – om de sputterluchtdruk te minimaliseren tot sputteren bij nuldruk, waarbij de druk van het inlaatgas tijdens het sputteren nul zal zijn.
Plaatsingstijd: 8 november 2022