Mipako ya PVD: Uvukizi wa joto na sputtering

Mipako ya PVD (Physical Vapor Deposition) hutumiwa sana mbinu za kuunda filamu nyembamba na mipako ya uso. Miongoni mwa njia za kawaida, uvukizi wa joto na sputtering ni michakato miwili muhimu ya PVD. Hapa kuna muhtasari wa kila moja:

1. Uvukizi wa joto

• Kanuni:Nyenzo hutiwa moto kwenye chumba cha utupu hadi iweze kuyeyuka au kutoweka. Nyenzo iliyotiwa mvuke hujilimbikiza kwenye substrate ili kuunda filamu nyembamba.
• Mchakato:
• Nyenzo ya chanzo (chuma, kauri, n.k.) hupashwa joto, kwa kawaida hutumia joto la kupinga, boriti ya elektroni, au leza.
• Mara nyenzo inapofikia kiwango chake cha uvukizi, atomi au molekuli huacha chanzo na kusafiri kupitia utupu hadi kwenye substrate.
• Atomi zilizovukizwa hujilimbikiza juu ya uso wa substrate, na kutengeneza safu nyembamba.
• Maombi:
• Kawaida hutumika kuweka metali, halvledare, na vihami.
• Maombi ni pamoja na mipako ya macho, finishes za mapambo, na microelectronics.
• Manufaa:
• Viwango vya juu vya uwekaji.
• Rahisi na ya gharama nafuu kwa vifaa fulani.
• Inaweza kutoa filamu safi sana.
• Hasara:
• Imepunguzwa kwa nyenzo zilizo na viwango vya chini vya kuyeyuka au shinikizo la juu la mvuke.
• Ufunikaji mbaya wa hatua juu ya nyuso ngumu.
• Udhibiti mdogo juu ya utungaji wa filamu kwa aloi.

2. Kutapika

• Kanuni: Ioni kutoka kwa plasma huharakishwa kuelekea nyenzo inayolengwa, na kusababisha atomi kutolewa (kutawanyika) kutoka kwa lengo, kisha kuwekwa kwenye substrate.
• Mchakato:
• Nyenzo inayolengwa (chuma, aloi, nk) imewekwa kwenye chumba, na gesi (kawaida argon) huletwa.
• Voltage ya juu hutumiwa kuunda plasma, ambayo ionize gesi.
• Ioni zenye chaji chanya kutoka kwa plazima huharakishwa kuelekea lengo lililo na chaji hasi, na kutoa atomi kutoka kwenye uso.
• Atomi hizi kisha huwekwa kwenye substrate, na kutengeneza filamu nyembamba.
• Maombi:
• Inatumika sana katika utengenezaji wa semiconductor, glasi ya kupaka, na kuunda mipako inayostahimili kuvaa.
• Inafaa kwa kuunda aloi, kauri, au filamu ngumu nyembamba.
• Manufaa:
• Inaweza kuweka anuwai ya nyenzo, pamoja na metali, aloi na oksidi.
• Usawa bora wa filamu na chanjo ya hatua, hata kwenye maumbo changamano.
• Udhibiti sahihi juu ya unene wa filamu na muundo.
• Hasara:
• Viwango vya polepole vya utuaji ikilinganishwa na uvukizi wa joto.
• Ghali zaidi kwa sababu ya ugumu wa vifaa na hitaji la nishati ya juu.

Tofauti Muhimu:

• Chanzo cha Uwekaji:
• Uvukizi wa joto hutumia joto kuyeyusha nyenzo, huku kunyunyiza hutumia mabomu ya ioni kutoa atomi.
• Nishati Inahitajika:
• Uvukizi wa joto kwa kawaida huhitaji nishati kidogo kuliko kunyunyiza kwa vile hutegemea kupasha joto badala ya kuzalisha plasma.
• Nyenzo:
• Kunyunyizia kunaweza kutumiwa kuweka anuwai ya nyenzo, ikijumuisha zile zilizo na sehemu nyingi za kuyeyuka, ambazo ni ngumu kuyeyuka.
• Ubora wa Filamu:
• Kunyunyiza kwa ujumla hutoa udhibiti bora juu ya unene wa filamu, usawa, na muundo.