1. Caracteristicile acoperirii prin pulverizare
Comparativ cu acoperirea convențională prin evaporare în vid, acoperirea prin pulverizare are următoarele caracteristici:
(1) Orice substanță poate fi pulverizată, în special elemente și compuși cu punct de topire ridicat și presiune de vapori scăzută. Atâta timp cât este un solid, fie că este un metal, un semiconductor, un izolator, un compus și un amestec etc., fie că este un bloc, materialul granular poate fi utilizat ca material țintă. Deoarece la pulverizarea materialelor izolatoare și a aliajelor, cum ar fi oxizii, are loc o descompunere și fracționare redusă, acestea pot fi utilizate pentru a prepara pelicule subțiri și pelicule din aliaje cu componente uniforme similare cu cele ale materialului țintă și chiar pelicule supraconductoare cu compoziții complexe. În plus, metoda de pulverizare reactivă poate fi utilizată și pentru a produce pelicule din compuși complet diferiți de materialul țintă, cum ar fi oxizi, nitruri, carburi și siliciuri.
(2) Bună aderență între pelicula pulverizată și substrat. Deoarece energia atomilor pulverizați este cu 1-2 ordine de mărime mai mare decât cea a atomilor evaporați, conversia energiei particulelor de înaltă energie depuse pe substrat generează o energie termică mai mare, ceea ce sporește aderența atomilor pulverizați la substrat. O porțiune din atomii pulverizați de înaltă energie va fi injectată în grade diferite, formând un așa-numit strat de pseudo-difuzie pe substrat, unde atomii pulverizați și atomii materialului substratului sunt „miscibili” între ei. În plus, în timpul bombardamentului cu particule pulverizate, substratul este întotdeauna curățat și activat în zona de plasmă, ceea ce îndepărtează atomii precipitați slab aderați, purifică și activează suprafața substratului. Ca rezultat, aderența stratului de peliculă pulverizată la substrat este mult îmbunătățită.
(3) Densitate mare a acoperirii prin pulverizare, mai puține găuri de ac și puritate mai mare a stratului de film, deoarece nu există contaminare a creuzetului, ceea ce este inevitabil în depunerea de vapori în vid în timpul procesului de acoperire prin pulverizare.
(4) Controlabilitate și repetabilitate bună a grosimii peliculei. Deoarece curentul de descărcare și curentul țintă pot fi controlate separat în timpul acoperirii prin pulverizare, grosimea peliculei poate fi controlată prin controlul curentului țintă, astfel, controlabilitatea grosimii peliculei și reproductibilitatea grosimii peliculei prin pulverizare multiplă sunt bune, iar pelicula cu grosimea predeterminată poate fi acoperită eficient. În plus, pulverizarea poate obține o grosime uniformă a peliculei pe o suprafață mare. Cu toate acestea, pentru tehnologia generală de pulverizare (în principal pulverizare dipol), echipamentul este complicat și necesită un dispozitiv de înaltă presiune; viteza de formare a peliculei de depunere prin pulverizare este scăzută, rata de depunere prin evaporare în vid este de 0,1~5 nm/min, în timp ce rata de pulverizare este de 0,01~0,5 nm/min; creșterea temperaturii substratului este mare și vulnerabilă la gaze de impurități etc. Cu toate acestea, datorită dezvoltării tehnologiei de pulverizare RF și magnetron, s-au obținut progrese semnificative în obținerea unei depuneri rapide prin pulverizare și reducerea temperaturii substratului. Mai mult, în ultimii ani, se investighează noi metode de acoperire prin pulverizare catodică – bazate pe pulverizarea catodică planară cu magnetron – pentru a minimiza presiunea aerului de pulverizare până la pulverizarea la presiune zero, unde presiunea gazului de admisie în timpul pulverizării va fi zero.
Data publicării: 08 noiembrie 2022