1. Cechy powłoki rozpyłowej
W porównaniu z konwencjonalną powłoką nanoszoną metodą parowania próżniowego, powłoka natryskowa charakteryzuje się następującymi cechami:
(1) Każdą substancję można rozpylać, zwłaszcza elementy i związki o wysokiej temperaturze topnienia i niskim ciśnieniu pary. O ile jest to ciało stałe, czy to metal, półprzewodnik, izolator, związek i mieszanina itp., czy to blok, materiał granulowany może być używany jako materiał docelowy. Ponieważ podczas rozpylania materiałów izolacyjnych i stopów, takich jak tlenki, występuje niewielki rozkład i frakcjonowanie, można ich używać do przygotowywania cienkich warstw i warstw stopowych o jednolitych składnikach podobnych do składników materiału docelowego, a nawet warstw nadprzewodzących o złożonych składach.´ Ponadto reaktywna metoda rozpylania może być również używana do wytwarzania warstw związków całkowicie różnych od materiału docelowego, takich jak tlenki, azotki, węgliki i krzemki.
(2) Dobra przyczepność między rozpylaną warstwą a podłożem. Ponieważ energia rozpylanych atomów jest o 1-2 rzędy wielkości wyższa niż atomów odparowanych, konwersja energii wysokoenergetycznych cząstek osadzonych na podłożu generuje wyższą energię cieplną, co zwiększa przyczepność rozpylanych atomów do podłoża. Część rozpylanych atomów o wysokiej energii zostanie wstrzyknięta w różnym stopniu, tworząc tzw. warstwę pseudodyfuzyjną na podłożu, gdzie rozpylane atomy i atomy materiału podłoża „mieszają się” ze sobą. Ponadto podczas bombardowania rozpylanymi cząstkami podłoże jest zawsze czyszczone i aktywowane w strefie plazmy, która usuwa słabo przylegające wytrącone atomy, oczyszcza i aktywuje powierzchnię podłoża. W rezultacie przyczepność rozpylanej warstwy filmu do podłoża jest znacznie zwiększona.
(3) Duża gęstość powłoki natryskowej, mniej dziurek i wyższa czystość warstwy filmu, ponieważ nie dochodzi do zanieczyszczenia tygla, co jest nieuniknione w procesie natryskiwania próżniowego w procesie powlekania.
(4) Dobra sterowalność i powtarzalność grubości warstwy. Ponieważ prąd rozładowania i prąd docelowy można kontrolować oddzielnie podczas powlekania rozpyłowego, grubość warstwy można kontrolować poprzez kontrolowanie prądu docelowego, w związku z tym sterowalność grubości warstwy i powtarzalność grubości warstwy poprzez wielokrotne rozpylanie powłoki rozpyłowej są dobre, a warstwa o ustalonej grubości może być skutecznie powlekana. Ponadto, powlekanie rozpyłowe może uzyskać jednolitą grubość warstwy na dużym obszarze. Jednak w przypadku ogólnej technologii powlekania rozpyłowego (głównie rozpylania dipolowego) sprzęt jest skomplikowany i wymaga urządzenia wysokociśnieniowego; prędkość formowania warstwy osadzania rozpyłowego jest niska, szybkość osadzania parowania próżniowego wynosi 0,1~5 nm/min, podczas gdy szybkość rozpylania wynosi 0,01~0,5 nm/min; wzrost temperatury podłoża jest wysoki i podatny na gaz zanieczyszczający itp. Jednak dzięki rozwojowi technologii rozpylania RF i rozpylania magnetronowego osiągnięto duży postęp w osiąganiu szybkiego osadzania rozpyłowego i obniżaniu temperatury podłoża. Ponadto w ostatnich latach badane są nowe metody powlekania metodą rozpylania – oparte na planarnym rozpylaniu magnetronowym – mające na celu zminimalizowanie ciśnienia powietrza podczas rozpylania do momentu osiągnięcia ciśnienia zerowego, kiedy ciśnienie gazu wlotowego podczas rozpylania będzie wynosić zero.
Czas publikacji: 08-11-2022