1. Cechy powłoki napylanej
W porównaniu z konwencjonalną powłoką nanoszoną metodą parowania próżniowego, powłoka natryskowa charakteryzuje się następującymi cechami:
(1) Rozpylanie może być stosowane do napylania dowolnej substancji, zwłaszcza pierwiastków i związków o wysokiej temperaturze topnienia i niskiej prężności par. O ile substancja jest w stanie stałym, niezależnie od tego, czy jest to metal, półprzewodnik, izolator, związek chemiczny i mieszanina itp., czy też blok, materiał ziarnisty może być użyty jako materiał docelowy. Ponieważ podczas napylania materiałów izolacyjnych i stopów, takich jak tlenki, występuje niewielki rozkład i frakcjonowanie, można je wykorzystać do wytwarzania cienkich warstw i warstw stopowych o jednorodnych składnikach podobnych do materiału docelowego, a nawet warstw nadprzewodzących o złożonym składzie. Ponadto, metoda napylania reaktywnego może być również stosowana do wytwarzania warstw związków całkowicie różnych od materiału docelowego, takich jak tlenki, azotki, węgliki i krzemki.
(2) Dobra przyczepność między napyloną warstwą a podłożem. Ponieważ energia napylonych atomów jest o 1-2 rzędy wielkości wyższa niż atomów odparowanych, konwersja energii wysokoenergetycznych cząstek osadzonych na podłożu generuje wyższą energię cieplną, co wzmacnia przyczepność napylonych atomów do podłoża. Część napylonych atomów o wysokiej energii zostanie wstrzyknięta w różnym stopniu, tworząc na podłożu tzw. warstwę pseudodyfuzyjną, w której napylone atomy i atomy materiału podłoża „mieszają się” ze sobą. Ponadto, podczas bombardowania napylonych cząstek, podłoże jest zawsze czyszczone i aktywowane w strefie plazmy, która usuwa słabo przylegające wytrącone atomy, oczyszcza i aktywuje powierzchnię podłoża. W rezultacie przyczepność napylonej warstwy do podłoża jest znacznie zwiększona.
(3) Wysoka gęstość powłoki natryskowej, mniej dziurek i wyższa czystość warstwy filmu, ponieważ nie występuje zanieczyszczenie tygla, którego nie da się uniknąć podczas osadzania z fazy gazowej w próżni w procesie powlekania natryskowego.
(4) Dobra kontrola i powtarzalność grubości warstwy. Ponieważ prąd rozładowania i prąd docelowy można kontrolować oddzielnie podczas napylania, grubość warstwy można kontrolować poprzez sterowanie prądem docelowym, co zapewnia dobrą kontrolę grubości warstwy i powtarzalność grubości warstwy poprzez wielokrotne napylanie powłoki, a także umożliwia efektywne napylanie warstwy o zadanej grubości. Ponadto, napylanie pozwala uzyskać równomierną grubość warstwy na dużym obszarze. Jednak w przypadku ogólnej technologii napylania (głównie napylania dipolowego) sprzęt jest skomplikowany i wymaga urządzeń wysokociśnieniowych; prędkość formowania warstwy podczas napylania jest niska, szybkość napylania próżniowego wynosi 0,1–5 nm/min, podczas gdy szybkość napylania wynosi 0,01–0,5 nm/min; wzrost temperatury podłoża jest wysoki i podatny na zanieczyszczenia gazowe itp. Jednak dzięki rozwojowi technologii napylania RF i napylania magnetronowego osiągnięto znaczny postęp w zakresie szybkiego napylania i obniżania temperatury podłoża. Ponadto w ostatnich latach badane są nowe metody powlekania metodą rozpylania magnetronowego, które mają na celu minimalizację ciśnienia powietrza podczas rozpylania aż do osiągnięcia ciśnienia zerowego, kiedy to ciśnienie gazu wlotowego podczas rozpylania będzie wynosić zero.
Czas publikacji: 08-11-2022