Ang pangunahing tampok ng paraan ng vacuum evaporation para sa pagdedeposito ng mga pelikula ay ang mataas na rate ng deposition.Ang pangunahing tampok ng paraan ng sputtering ay ang malawak na hanay ng mga magagamit na materyales sa pelikula at ang mahusay na pagkakapareho ng layer ng pelikula, ngunit ang rate ng pag-deposito ay mababa.Ang Ion coating ay isang paraan na pinagsasama ang dalawang prosesong ito.
Prinsipyo ng patong ng Ion at mga kondisyon ng pagbuo ng pelikula
Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng ion coating ay ipinapakita sa Pic.Ang silid ng vacuum ay binomba sa isang presyon sa ibaba 10-4 Pa, at pagkatapos ay pinupuno ng inert gas (hal. argon) sa isang presyon ng 0.1~1 Pa. Pagkatapos ng negatibong boltahe ng DC na hanggang 5 kV ay inilapat sa substrate, isang low pressure gas glow discharge plasma zone ay itinatag sa pagitan ng substrate at ng crucible.Ang mga inert gas ions ay pinabilis ng electric field at binomba ang ibabaw ng substrate, kaya nililinis ang ibabaw ng workpiece.Matapos makumpleto ang proseso ng paglilinis na ito, ang proseso ng patong ay magsisimula sa pagsingaw ng materyal na ipapahiran sa tunawan.Ang singaw na mga particle ng singaw ay pumapasok sa plasma zone at bumabangga sa mga dissociated inert positive ions at electron, at ang ilan sa mga vapor particle ay naghihiwalay at binomba ang workpiece at ang coating surface sa ilalim ng acceleration ng electric field.Sa proseso ng pag-plating ng ion, mayroong hindi lamang pag-aalis kundi pati na rin ang pag-sputter ng mga positibong ion sa substrate, kaya't ang manipis na pelikula ay mabubuo lamang kapag ang epekto ng pagtitiwalag ay mas malaki kaysa sa epekto ng sputtering.
Ang proseso ng ion coating, kung saan ang substrate ay palaging binobomba ng mga high-energy ions, ay napakalinis at may ilang mga pakinabang kumpara sa sputtering at evaporation coating.
(1) Malakas na pagdirikit, ang patong na patong ay hindi madaling matuklap.
(a) Sa proseso ng patong ng ion, isang malaking bilang ng mga high-energy na particle na nabuo ng glow discharge ay ginagamit upang makabuo ng cathodic sputtering effect sa ibabaw ng substrate, sputtering at paglilinis ng gas at oil adsorbed sa ibabaw ng substrate. substrate upang linisin ang ibabaw ng substrate hanggang sa makumpleto ang buong proseso ng patong.
(b) Sa maagang yugto ng coating, magkakasamang nabubuhay ang sputtering at deposition, na maaaring bumuo ng transition layer ng mga bahagi sa interface ng film base o pinaghalong materyal ng pelikula at ang base material, na tinatawag na "pseudo-diffusion layer", na maaaring epektibong mapabuti ang pagganap ng pagdirikit ng pelikula.
(2) Magandang wrap-around na mga katangian.Ang isang dahilan ay ang mga atomo ng materyal na patong ay ionized sa ilalim ng mataas na presyon at bumabangga sa mga molekula ng gas nang ilang beses sa proseso ng pag-abot sa substrate, upang ang mga ion ng materyal na patong ay maaaring nakakalat sa paligid ng substrate.Bilang karagdagan, ang ionized coating na mga atomo ng materyal ay idineposito sa ibabaw ng substrate sa ilalim ng pagkilos ng electric field, kaya ang buong substrate ay idineposito sa isang manipis na pelikula, ngunit ang evaporation coating ay hindi makakamit ang epekto na ito.
(3) Ang mataas na kalidad ng coating ay dahil sa sputtering ng condensates na dulot ng patuloy na pagbomba ng nakadeposito na pelikula na may mga positibong ion, na nagpapabuti sa density ng coating layer.
(4) Ang isang malawak na seleksyon ng mga coating na materyales at substrate ay maaaring pahiran ng metal o di-metal na materyales.
(5) Kung ikukumpara sa chemical vapor deposition (CVD), mayroon itong mas mababang temperatura ng substrate, karaniwang mas mababa sa 500°C, ngunit ang lakas ng pagdirikit nito ay ganap na maihahambing sa mga chemical vapor deposition film.
(6)Mataas na deposition rate, mabilis na pagbuo ng pelikula, at maaaring mag-coat ng kapal ng mga pelikula mula sampu-sampung nanometer hanggang micron.
Ang mga disadvantages ng ion coating ay: ang kapal ng pelikula ay hindi maaaring tumpak na kontrolin;ang konsentrasyon ng mga depekto ay mataas kapag kinakailangan ang pinong patong;at ang mga gas ay papasok sa ibabaw sa panahon ng patong, na magbabago sa mga katangian ng ibabaw.Sa ilang mga kaso, ang mga cavity at nuclei (mas mababa sa 1 nm) ay nabuo din.
Tulad ng para sa deposition rate, ang ion coating ay maihahambing sa paraan ng pagsingaw.Tulad ng para sa kalidad ng pelikula, ang mga pelikula na ginawa ng ion coating ay malapit sa o mas mahusay kaysa sa mga inihanda sa pamamagitan ng sputtering.
Oras ng post: Nob-08-2022