Fitur utama tina metode penguapan vakum pikeun neundeun pilem nyaéta laju déposisi anu luhur. Fitur utama tina metode sputtering nyaéta rupa-rupa bahan pilem anu sayogi sareng keseragaman lapisan pilem anu saé, tapi laju déposisi rendah. Palapis ion mangrupikeun metode anu ngagabungkeun dua prosés ieu.
Prinsip palapis ion sareng kaayaan formasi pilem
Prinsip kerja palapis ion dipidangkeun dina Gambar. Ruang vakum dipompa ka tekanan di handap 10-4 Pa, teras dieusi ku gas inert (misalna argon) ka tekanan 0,1 ~ 1 Pa. Saatos tegangan DC négatip dugi ka 5 kV diterapkeun kana substrat, zona plasma pelepasan cahaya gas tekanan rendah dibentuk antara substrat sareng wadah. Ion gas inert diakselerasi ku medan listrik sareng ngabombardir permukaan substrat, sahingga ngabersihkeun permukaan benda kerja. Saatos prosés beberesih ieu réngsé, prosés palapis dimimitian ku penguapan bahan anu badé dilapis dina wadah. Partikel uap anu nguap asup kana zona plasma sareng tabrakan sareng ion sareng éléktron positif inert anu disosiasi, sareng sababaraha partikel uap disosiasi sareng ngabombardir benda kerja sareng permukaan palapis dina akselerasi medan listrik. Dina prosés pelapisan ion, teu ngan ukur aya déposisi tapi ogé aya sputtering ion positif dina substrat, janten pilem ipis ngan ukur tiasa kabentuk nalika pangaruh déposisi langkung ageung tibatan pangaruh sputtering.
Prosés palapis ion, dimana substrat salawasna dibombardir ku ion énergi anu luhur, bersih pisan sareng ngagaduhan sababaraha kaunggulan dibandingkeun sareng palapis sputtering sareng penguapan.
(1) Daya rekat anu kuat, lapisan palapis henteu gampang ngelupas.
(a) Dina prosés palapis ion, sajumlah ageung partikel énergi tinggi anu dihasilkeun ku debit cahaya dianggo pikeun ngahasilkeun éfék sputtering katodik dina permukaan substrat, sputtering sareng ngabersihkeun gas sareng minyak anu nyerep dina permukaan substrat pikeun ngabersihkeun permukaan substrat dugi ka sadaya prosés palapis réngsé.
(b) Dina tahap awal palapis, sputtering sareng deposisi hirup babarengan, anu tiasa ngabentuk lapisan transisi komponén dina antarmuka dasar pilem atanapi campuran bahan pilem sareng bahan dasar, anu disebut "lapisan pseudo-difusi", anu sacara efektif tiasa ningkatkeun kinerja adhesi pilem.
(2) Sipat wrap-around anu saé. Salah sahiji alesanna nyaéta atom bahan palapis diionisasi dina tekanan anu luhur sareng tabrakan sareng molekul gas sababaraha kali salami prosés ngahontal substrat, supados ion bahan palapis tiasa sumebar di sakitar substrat. Salian ti éta, atom bahan palapis anu diionisasi diendapkeun dina permukaan substrat dina tindakan medan listrik, janten sakumna substrat diendapkeun ku pilem ipis, tapi palapis penguapan henteu tiasa ngahontal pangaruh ieu.
(3) Kualitas palapis anu luhur disababkeun ku semburan kondensat anu disababkeun ku panyemprotan ion positif anu terus-terusan kana pilem anu diendapkeun, anu ningkatkeun kapadetan lapisan palapis.
(4) Rupa-rupa pilihan bahan palapis sareng substrat tiasa dilapis dina bahan logam atanapi non-logam.
(5) Dibandingkeun sareng déposisi uap kimia (CVD), suhu substratna langkung handap, biasana di handap 500°C, tapi kakuatan adhesi na sami sareng pilem déposisi uap kimia.
(6) Laju déposisi anu luhur, formasi pilem anu gancang, sareng ketebalan lapisan pilem anu tiasa ti puluhan nanometer dugi ka mikron.
Kakurangan tina palapis ion nyaéta: ketebalan pilem teu tiasa dikontrol sacara tepat; konsentrasi cacad luhur nalika palapis anu saé diperyogikeun; sareng gas bakal asup kana permukaan nalika palapis, anu bakal ngarobih sipat permukaan. Dina sababaraha kasus, rongga sareng inti (kirang ti 1 nm) ogé kabentuk.
Ngeunaan laju déposisi, palapis ion sami sareng metode penguapan. Sedengkeun pikeun kualitas pilem, pilem anu dihasilkeun ku palapis ion caket atanapi langkung saé tibatan anu disiapkeun ku cara sputtering.
Waktos posting: 08-Nop-2022