ผลกระทบของการระดมยิงด้วยไอออนต่อส่วนต่อประสานระหว่างชั้นฟิล์มกับพื้นผิว

เมื่อการสะสมของอะตอมในเยื่อหุ้มเซลล์เริ่มต้นขึ้น การชนของไอออนจะมีผลกระทบต่อส่วนต่อประสานระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์กับพื้นผิว ดังต่อไปนี้

(1) การผสมทางกายภาพ เนื่องจากการฉีดไอออนพลังงานสูง การสปัตเตอร์ของอะตอมที่ตกตะกอน และการฉีดอะตอมพื้นผิวแบบกระเด็นกลับ รวมถึงปรากฏการณ์การชนแบบต่อเนื่อง จะทำให้บริเวณใกล้ผิวของส่วนต่อประสานเมมเบรน/ฐานขององค์ประกอบพื้นผิวและองค์ประกอบเมมเบรนมีการผสมแบบไม่แพร่กระจาย ผลของการผสมนี้จะเอื้อต่อการก่อตัวของ "ชั้นการแพร่กระจายเทียม" ที่ส่วนต่อประสานเมมเบรน/ฐาน ซึ่งก็คือชั้นเปลี่ยนผ่านระหว่างส่วนต่อประสานเมมเบรน/ฐาน ที่มีความหนาเพียงไม่กี่ไมครอน ซึ่งอาจมีเฟสใหม่ปรากฏขึ้นได้ สิ่งนี้เอื้อต่อการปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะของส่วนต่อประสานเมมเบรน/ฐานเป็นอย่างมาก

(2) การแพร่ที่เพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของข้อบกพร่องสูงในบริเวณใกล้พื้นผิวและอุณหภูมิสูงจะเพิ่มอัตราการแพร่ เนื่องจากพื้นผิวเป็นจุดบกพร่อง ไอออนขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบนพื้นผิว และการชนของไอออนมีผลในการเพิ่มการเบี่ยงเบนของพื้นผิวและเพิ่มการแพร่ร่วมกันของอะตอมที่ตกตะกอนและอะตอมของพื้นผิว

(3) โหมดการเกิดนิวเคลียสที่ได้รับการปรับปรุง คุณสมบัติของอะตอมที่ควบแน่นบนพื้นผิวของสารตั้งต้นจะถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวและคุณสมบัติการเคลื่อนที่ของอะตอมบนพื้นผิว หากไม่มีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างอะตอมที่ควบแน่นกับพื้นผิวของสารตั้งต้น อะตอมจะแพร่กระจายบนพื้นผิวจนกระทั่งเกิดนิวเคลียสที่ตำแหน่งพลังงานสูงหรือชนกับอะตอมที่แพร่กระจายอื่นๆ โหมดการเกิดนิวเคลียสนี้เรียกว่าการเกิดนิวเคลียสแบบไม่เกิดปฏิกิริยา แม้ว่าเดิมทีจะอยู่ในกรณีของโหมดการเกิดนิวเคลียสแบบไม่เกิดปฏิกิริยา แต่การระดมยิงไอออนบนพื้นผิวของสารตั้งต้นสามารถสร้างข้อบกพร่องได้มากขึ้น เพิ่มความหนาแน่นของการเกิดนิวเคลียส ซึ่งเอื้อต่อการเกิดโหมดการแพร่กระจายแบบเกิดปฏิกิริยามากขึ้น

(4) การกำจัดอะตอมที่ยึดติดหลวมๆ ออกไปก่อน การสปัตเตอร์อะตอมบนพื้นผิวถูกกำหนดโดยสถานะการยึดเหนี่ยวในบริเวณนั้น และการระดมยิงไอออนบนพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะสปัตเตอร์อะตอมที่ยึดติดหลวมๆ ออกไปมากกว่า ผลกระทบนี้จะเด่นชัดมากขึ้นในการก่อตัวของอินเทอร์เฟซที่เกิดปฏิกิริยาการแพร่กระจาย

(5) การปรับปรุงการครอบคลุมพื้นผิวและการเพิ่มประสิทธิภาพการบายพาสการชุบ เนื่องจากแรงดันก๊าซทำงานสูงของการชุบไอออน อะตอมที่ระเหยหรือสปัตเตอร์จะชนกับอะตอมของก๊าซเพื่อเพิ่มการกระเจิง ส่งผลให้คุณสมบัติการห่อหุ้มการเคลือบดีขึ้น

–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสุญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว