1、Características do revestimento por pulverização catódica
Comparado com o revestimento de evaporação a vácuo convencional, o revestimento por pulverização catódica tem as seguintes características:
(1) Qualquer substância pode ser pulverizada, especialmente elementos e compostos com alto ponto de fusão e baixa pressão de vapor. Desde que seja um sólido, seja um metal, semicondutor, isolante, composto e mistura, etc., seja um bloco, material granular pode ser usado como material alvo. Como ocorre pouca decomposição e fracionamento durante a pulverização catódica de materiais isolantes e ligas, como óxidos, eles podem ser usados para preparar filmes finos e filmes de liga com componentes uniformes semelhantes aos do material alvo, e até mesmo filmes supercondutores com composições complexas. Além disso, o método de pulverização catódica reativa também pode ser usado para produzir filmes de compostos completamente diferentes do material alvo, como óxidos, nitretos, carbonetos e silicetos.
(2) Boa adesão entre o filme pulverizado e o substrato. Como a energia dos átomos pulverizados é de 1 a 2 ordens de magnitude maior do que a dos átomos evaporados, a conversão de energia das partículas de alta energia depositadas no substrato gera maior energia térmica, o que aumenta a adesão dos átomos pulverizados ao substrato. Uma parte dos átomos pulverizados de alta energia será injetada em graus variados, formando uma chamada camada de pseudodifusão no substrato, onde os átomos pulverizados e os átomos do material do substrato são "miscíveis" entre si. Além disso, durante o bombardeio das partículas pulverizadas, o substrato é sempre limpo e ativado na zona de plasma, o que remove os átomos precipitados mal aderidos, purifica e ativa a superfície do substrato. Como resultado, a adesão da camada do filme pulverizado ao substrato é significativamente melhorada.
(3) Alta densidade de revestimento por pulverização catódica, menos furos e maior pureza da camada de filme porque não há contaminação do cadinho, o que é inevitável na deposição de vapor a vácuo durante o processo de revestimento por pulverização catódica.
(4) Boa controlabilidade e repetibilidade da espessura do filme. Como a corrente de descarga e a corrente alvo podem ser controladas separadamente durante o revestimento por pulverização catódica, a espessura do filme pode ser controlada controlando a corrente alvo, portanto, a controlabilidade da espessura do filme e a reprodutibilidade da espessura do filme por pulverização catódica múltipla são boas, e o filme de espessura predeterminada pode ser revestido efetivamente. Além disso, o revestimento por pulverização catódica pode obter uma espessura de filme uniforme em uma grande área. No entanto, para a tecnologia geral de revestimento por pulverização catódica (principalmente pulverização catódica dipolo), o equipamento é complexo e requer um dispositivo de alta pressão; a velocidade de formação do filme de deposição por pulverização catódica é baixa, a taxa de deposição por evaporação a vácuo é de 0,1 a 5 nm/min, enquanto a taxa de pulverização catódica é de 0,01 a 0,5 nm/min; o aumento da temperatura do substrato é alto e vulnerável a gases de impureza, etc. No entanto, devido ao desenvolvimento da tecnologia de pulverização catódica por RF e pulverização catódica por magnetron, grande progresso foi obtido na obtenção de deposição rápida por pulverização catódica e na redução da temperatura do substrato. Além disso, nos últimos anos, novos métodos de revestimento por pulverização catódica estão sendo investigados – com base na pulverização catódica planar de magnetron – para minimizar a pressão do ar de pulverização catódica até a pulverização catódica de pressão zero, onde a pressão do gás de admissão durante a pulverização catódica será zero.
Horário da publicação: 08/11/2022