Gdy rozpoczyna się osadzanie atomów błonowych, bombardowanie jonami ma następujące skutki na granicy faz błona/podłoże.
(1) Mieszanie fizyczne. Ze względu na wtrysk jonów o wysokiej energii, rozpylanie osadzanych atomów oraz odrzutowy wtrysk atomów powierzchniowych i zjawisko zderzeń kaskadowych, obszar bliski powierzchni styku membrany/podstawy elementów podłoża i elementów membrany, w wyniku mieszania niedyfuzyjnego, będzie sprzyjał tworzeniu się „warstwy pseudodyfuzyjnej” między powierzchnią styku membrany/podstawy, czyli warstwy przejściowej między powierzchnią styku membrany/podstawy, o grubości do kilku mikrometrów. W warstwie tej mogą nawet pojawić się nowe fazy. Jest to bardzo korzystne dla poprawy wytrzymałości adhezji między powierzchnią styku membrany/podstawy.
(2) Wzmocniona dyfuzja. Wysokie stężenie defektów w obszarze przypowierzchniowym i wysoka temperatura zwiększają szybkość dyfuzji. Ponieważ powierzchnia jest defektem punktowym, małe jony mają tendencję do odchylania powierzchni, a bombardowanie jonami dodatkowo wzmacnia odchylenie powierzchni i wzajemną dyfuzję atomów osadzonych i substratu.
(3) Ulepszony tryb nukleacji. Właściwości atomu skondensowanego na powierzchni podłoża są określone przez jego oddziaływanie powierzchniowe i właściwości migracyjne na powierzchni. Jeśli nie ma silnego oddziaływania między skondensowanym atomem a powierzchnią podłoża, atom będzie dyfundował na powierzchni, aż do momentu zarodkowania w pozycji o wysokiej energii lub zderzenia z innymi dyfundującymi atomami. Ten tryb nukleacji nazywa się nukleacją niereaktywną. Nawet jeśli pierwotny atom należy do niereaktywnego trybu nukleacji, bombardowanie jonami powierzchni podłoża może powodować więcej defektów, zwiększając gęstość nukleacji, co bardziej sprzyja powstawaniu dyfuzyjnego – reaktywnego trybu nukleacji.
(4) Preferencyjne usuwanie luźno związanych atomów. Rozpylanie atomów powierzchniowych jest determinowane przez lokalny stan wiązania, a bombardowanie jonami powierzchni z większym prawdopodobieństwem rozpyla luźno związane atomy. Efekt ten jest wyraźniejszy w przypadku tworzenia interfejsów reagujących na dyfuzję.
(5) Poprawa pokrycia powierzchni i poprawa obejścia powłoki. Ze względu na wysokie ciśnienie gazu roboczego podczas powlekania jonowego, atomy odparowane lub rozpylone zderzają się z atomami gazu, co poprawia rozpraszanie, co skutkuje dobrymi właściwościami owijania powłoki.
– Artykuł ten został opublikowany przezproducent maszyn do powlekania próżniowegoGuangdong Zhenhua
Czas publikacji: 09.12.2023