வெற்றிட பூச்சு செயல்முறைகளின் பொதுவான கண்ணோட்டம்

நவீன மேற்பரப்புப் பொறியியலில், அதன் சிறந்த படலச் செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பண்புகள் காரணமாக, இயற்பியல் ஆவிப் படிவு (PVD) ஒரு முக்கிய வெற்றிடப் பூச்சுத் தொழில்நுட்பமாக உருவெடுத்துள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, PVD தொழில்நுட்பத்தின் கோட்பாடுகள், வகைப்பாடுகள் மற்றும் வழக்கமான பயன்பாடுகள் குறித்த ஒரு ஆழமான பகுப்பாய்வை வழங்குவதோடு, இத்துறையில் உள்ள வல்லுநர்களுக்குத் தொழில்நுட்ப நுண்ணறிவுகளையும் அளிக்கிறது.

எண்.1 PVD தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்
PVD என்பது வெற்றிடச் சூழலில் (பொதுவாக ≤10⁻³ Pa) மேற்கொள்ளப்படும் ஒரு செயல்முறையாகும். இதில், ஒரு பூச்சுப் பொருள் இயற்பியல் ரீதியாக ஆவியாக்கப்பட்டு, பின்னர் அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் ஒடுங்கி ஒரு திடமான மெல்லிய படலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த நுட்பத்தின் சிறப்பியல்புகள்:

ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த படிவு வெப்பநிலை (பொதுவாக <500°C)

உயர் படலத் தூய்மை மற்றும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய கலவை

சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது (கழிவுநீர் வெளியேற்றம் இல்லை)

நானோமீட்டர் அளவிலான துல்லியக் கட்டுப்பாடு

எண்.2 வகைப்பாடுகள்பிவிடி உபகரணங்கள்டிசெயல்முறைகள்
1. வெற்றிட ஆவியாதல் பூச்சு
வெற்றிட ஆவியாக்கம் என்பது, பூச்சுப் பொருளை அதன் தெவிட்டிய நீராவி அழுத்தத்தை அடையும் வரை சூடுபடுத்தி ஆவியாக்குவதாகும். பொதுவான வகைகள் பின்வருமாறு:

மின்தடை வெப்ப ஆவியாதல்
டங்ஸ்டன் அல்லது மாலிப்டினம் போன்ற வெப்பத்தைத் தாங்கும் உலோகங்களை வெப்பமூட்டும் கூறுகளாகப் பயன்படுத்துகிறது. அலுமினியம் (Al) மற்றும் வெள்ளி (Ag) போன்ற குறைந்த உருகுநிலை கொண்ட பொருட்களுக்கு ஏற்றது.

எலக்ட்ரான் கற்றை ஆவியாதல் (EB-PVD)
ஒரு எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியைப் (10–30 kV) பயன்படுத்தி இலக்குப் பொருளின் மீது தாக்குதல் நடத்தி, 3000°C-க்கு மேற்பட்ட உள்ளூர் வெப்பநிலையை உருவாக்குகிறது. அதிக உருகுநிலை கொண்ட ஆக்சைடுகளுக்கு இது மிகவும் உகந்தது.

மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி (MBE)
மிக உயர் வெற்றிடத்தில் (≤10⁻⁸ Pa) செய்யப்படும் ஒரு மிகவும் துல்லியமான நுட்பம், எபிடெக்சியல் படல வளர்ச்சிக்கான அணு அளவிலான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.

2. சிதறல் படிவு
ஸ்பட்டரிங் என்பது உயர் ஆற்றல் துகள்கள் ஒரு இலக்குப் பொருளின் மீது மோதி, அணுக்களை வெளியேற்றி, அவற்றை அடி மூலக்கூறின் மீது படிய வைப்பதாகும். முக்கிய ஸ்பட்டரிங் வகைகள் பின்வருமாறு:

DC ஸ்பட்டரிங் (நேரடி மின்னோட்டம்)
அடிப்படை ஸ்பட்டரிங் முறை; இலக்கு மின் கடத்தும் தன்மை கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.

RF சிதறல் (ரேடியோ அதிர்வெண்)
13.56 மெகாஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்ணில் இயங்கி, மின்காப்புப் பொருட்களை ஸ்பட்டரிங் செய்ய அனுமதிக்கிறது.

மேக்னட்ரான் சிதறல்

சமநிலை வகை: இலக்குப் பரப்பின் குறுக்கே 100–300 காஸ் காந்தப்புல வலிமை

சமநிலையற்ற வகை: சிறந்த படிவித்தலுக்காக மேம்படுத்தப்பட்ட பிளாஸ்மா பரவல்.

நடுத்தர அதிர்வெண் இரட்டை எதிர்மின்வாய்: வினைபுரியும் சிதறலில் ஏற்படும் “இலக்கு நஞ்சாதல்” சிக்கலைத் தீர்க்கிறது.

உயர் சக்தி இம்பல்ஸ் மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் (HIPIMS): 90%-க்கும் அதிகமான அயனியாக்க விகிதங்கள், மீஅடர்த்தியான, தூண் வடிவமற்ற படலங்களை உருவாக்குகின்றன.

எண்.3 PVD தொழில்நுட்பத்தின் பொதுவான பயன்பாடுகள்
கருவி பூச்சுகள்
TiN, TiAlN (கடினத்தன்மை >3000 HV) போன்ற கடினமான பூச்சுகள்

வெட்டும் கருவிகளுக்கும் அச்சு மேற்பரப்பை மேம்படுத்துவதற்கும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலங்கார பூச்சுகள்
ZrN, TiZrN ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி தங்கம் போன்ற பூச்சுகள்

கைபேசி சட்டங்கள், குளியலறை சாதனங்கள் மற்றும் நுகர்வோர் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது

செயல்பாட்டு மெல்லிய படலங்கள்
<10 Ω/□ தாள் மின்தடை கொண்ட ITO (இண்டியம் டின் ஆக்சைடு) ஒளிபுகும் கடத்தும் படலங்கள்

99%-க்கும் அதிகமான புலப்படும் ஒளி ஊடுருவல் திறன் கொண்ட ஒளியியல் எதிரொளிப்புத் தடுப்புப் பூச்சுகள்

குறைக்கடத்தி பேக்கேஜிங்
வேஃபர்-நிலை உலோகப்பூச்சு (அலுமினியம், தாமிர இடை இணைப்புகள்)

பரவல் எதிர்ப்பிற்காக TaN, TiN ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தித் தடுப்புப் படலம் படியவைத்தல்

-இந்தக் கட்டுரை வெளியிடப்பட்டதுவெற்றிட பூச்சு இயந்திர உற்பத்தியாளர் ஜென்ஹுவா வெற்றிடம்.