Вакуум парга әйләндерү каплавы принцибы
1, Вакуум парландыру каплавы җиһазлары һәм физик процессы
Вакуум парга әйләндерү өчен каплау җиһазлары, нигездә, вакуум камерасыннан һәм эвакуация системасыннан тора. Вакуум камерасы эчендә парга әйләндерү чыганагы (мәсәлән, парга әйләндерү җылыткычы), субстрат һәм субстрат рамкасы, субстрат җылыткычы, чыгару системасы һ.б. бар.
Каплау материалы вакуум камерасының парга әйләндерү чыганагына урнаштырыла, һәм югары вакуум шартларында ул парга әйләндерү өчен парга әйләндерү чыганагы белән җылытыла. Пар молекулаларының уртача ирекле диапазоны вакуум камерасының сызыклы зурлыгыннан зуррак булганда, парга әйләндерү чыганагы өслегеннән чыккан пленка парының атомнары һәм молекулалары башка молекулалар яки атомнарның бәрелешүе белән сирәк кенә тоткарлана һәм турыдан-туры капланачак субстрат өслегенә барып җитә. Субстратның түбән температурасы аркасында, пленка пар кисәкчәләре аның өстендә конденсацияләнә һәм пленка барлыкка китерә.
Парга әйләндерү молекулаларының һәм субстратның адгезиясен яхшырту өчен, субстратны тиешенчә җылыту яки ион чистарту ярдәмендә активлаштырырга мөмкин. Вакуум парга әйләндерү каплавы материалны парга әйләндерүдән, ташудан алып пленкага утыртуга кадәр түбәндәге физик процессларны уза.
(1) Башка энергия төрләрен җылылык энергиясенә әйләндерүнең төрле ысулларын кулланып, пленка материалы билгеле бер энергия күләме (0,1 дән 0,3 эВ га кадәр) белән парга әйләнер яки газсыман кисәкчәләргә (атомнар, молекулалар яки атом кластерлары) сублимацияләнер өчен җылытыла.
(2) Газ кисәкчәләре пленка өслегеннән чыга һәм субстрат өслегенә билгеле бер хәрәкәт тизлегендә, бәрелүсез, туры сызык буенча күчерелә.
(3) Субстрат өслегенә килеп җиткән газсыман кисәкчәләр кушыла һәм ядролаша, аннары каты фазалы пленкага әйләнә.
(4) Пленканы тәшкил итүче атомнарның яңадан оештырылуы яки химик бәйләнеше.
2, парга әйләндерү юлы белән җылыту
(1) Каршылык белән җылыту парга әйләнү
Каршылык белән җылыту парга әйләндерү иң гади һәм иң еш кулланыла торган җылыту ысулы булып тора, гадәттә 1500℃ тан түбән эрү температурасы булган каплау материалларына, чыбык яки катлам формасындагы югары эрү температурасы булган металларга (W, Mo, Ti, Ta, бор нитриды һ.б.) кулланыла. Гадәттә парга әйләндерү чыганагы формасына китерелә, парга әйләндерү материаллары белән тутырыла, электр тогының Джоуль җылылыгы аша каплау материалын эретү, парга әйләндерү яки сублимацияләү өчен кулланыла. Парга әйләндерү чыганагы формасы, нигездә, күп чылбырлы спираль, U-формасындагы, синусоидаль дулкын, нечкә пластина, көймә, конус кәрҗине һ.б. Шул ук вакытта, бу ысул парга әйләндерү чыганагы материалының югары эрү температурасына, түбән туендырылган пар басымына, тотрыклы химик үзлекләргә ия булуын, югары температурада каплау материалы белән химик реакциягә кермәвен, яхшы җылылыкка чыдамлыгын, көч тыгызлыгында кечкенә үзгәреш булуын һ.б. таләп итә. Ул парга әйләндерү чыганагы аша югары токны кабул итә, пленка материалын турыдан-туры җылыту аша җылыта һәм парга әйләндерә, яки пленка материалын графит һәм кайбер югары температурага чыдам металл оксидларыннан (мәсәлән, A202, B0) һәм башка материаллардан ясалган тигельгә салып, туры булмаган җылыту ярдәмендә парга әйләндерә.
Каршылык белән җылыту парга әйләндерү каплавының чикләүләре бар: утка чыдам металларның пар басымы түбән, аны юка пленка ясау авыр; кайбер элементлардан җылыту чыбыгы белән эретмә ясау җиңел; эретмә пленкасының бердәм составын алу җиңел түгел. Каршылык белән җылыту парга әйләндерү ысулының гади структурасы, түбән бәясе һәм җиңел эшләве аркасында, бу парга әйләндерү ысулы бик киң кулланыла.
(2) Электрон нурлы җылыту парга әйләнү
Электрон нурлы парга әйләндерү - каплау материалын югары энергияле тыгызлыктагы электрон нуры белән су белән суытылган бакыр тигельгә кую юлы белән парга әйләндерү ысулы. Парга әйләндерү чыганагы электрон эмиссия чыганагыннан, электрон тизләнеш чыганагыннан, тигельдән (гадәттә бакыр тигель), магнит кыры катушкасыннан һәм суыту су җыелмасыннан һ.б. тора. Бу җайланмада җылытылган материал су белән суытылган тигельгә урнаштырыла, һәм электрон нуры материалның бик аз өлешен генә бомбага тота, ә калган материалның күпчелек өлеше тигельнең суыту эффекты астында бик түбән температурада кала, бу тигельнең бомбага әйләнгән өлеше дип саналырга мөмкин. Шулай итеп, парга әйләндерү өчен электрон нурлы җылыту ысулы каплау материалы һәм парга әйләндерү чыганагы материалы арасындагы пычрануны булдырмаска ярдәм итә ала.
Электрон нурлы парга әйләнү чыганагы структурасын өч төргә бүлеп була: туры мылтыклар (Буль мылтыклары), боҗра мылтыклары (электр белән юнәлтелгән) һәм электрон мылтыклар (магнит белән юнәлтелгән). Парга әйләндерү корылмасына бер яки берничә тигель урнаштырылырга мөмкин, алар бер үк вакытта яки аерым рәвештә күп төрле матдәләрне парга әйләндерә һәм урнаштыра ала.
Электрон нурланышының парга әйләнү чыганаклары түбәндәге өстенлекләргә ия.
①Электрон нур бомбардированиесе парга әйләндерү чыганагының югары нур тыгызлыгы каршылыклы җылыту чыганагына караганда күпкә зуррак энергия тыгызлыгы алырга мөмкин, ул W, Mo, Al2O3 һ.б. кебек югары эрү температурасы материалларын парга әйләндерә ала.
② Каплау материалы су белән суытылган бакыр тигельгә урнаштырыла, бу парга әйләнү чыганагы материалының парга әйләнүен һәм алар арасындагы реакцияне булдырмаска ярдәм итә.
③Җылылыкны каплау материалы өслегенә турыдан-туры өстәргә мөмкин, бу җылылык нәтиҗәлелеген югарырак итә, ә җылылык үткәрүчәнлеген һәм җылылык нурланышын югалтуны киметә.
Электрон нурлы җылыту парга әйләндерү ысулының кимчелеге шунда ки, электрон пистолеттан беренчел электроннар һәм каплау материалы өслегеннән икенчел электроннар парга әйләнүче атомнарны һәм калдык газ молекулаларын ионлаштыра, бу кайвакыт пленка сыйфатына тәэсир итә.
(3) Югары ешлыклы индукцион җылыту парга әйләндерү
Югары ешлыклы индукцион җылыту парга әйләндерү - каплау материалы белән тигельне югары ешлыклы спираль катушканың үзәгенә урнаштыру, шулай итеп каплау материалы югары ешлыклы электромагнит кыры индукциясе астында көчле дулкынлы ток һәм гистерезис эффекты тудыра, бу пленка катламының парга әйләнгәнче һәм парга әйләнгәнче җылынуына китерә. Парга әйләндерү чыганагы, гадәттә, су белән суытылган югары ешлыклы катушкадан һәм графит яки керамик (магний оксиды, алюминий оксиды, бор оксиды һ.б.) тигельдән тора. Югары ешлыклы электр белән тәэмин итү ун меңнән берничә йөз мең Гцка кадәр ешлык куллана, керү көче берничәдән берничә йөз киловаттка кадәр, мембрана материалының күләме кечерәк булган саен, индукция ешлыгы югарырак була. Индукция катушкасы ешлыгы гадәттә су белән суытылган бакыр торбадан ясала.
Югары ешлыклы индукцион җылыту парга әйләндерү ысулының кимчелеге шунда ки, керү куәтен нечкә көйләү җиңел түгел, аның түбәндәге өстенлекләре бар.
①Югары парга әйләнү тизлеге
② Парга әйләнү чыганагының температурасы бертигез һәм тотрыклы, шуңа күрә каплау тамчыларының сиптерелүе күренешен булдыру җиңел түгел, һәм шулай ук утыртылган пленкада тишекләр күренешен булдырмаска мөмкин.
③ Парга әйләнү чыганагы бер тапкыр йөкләнә, һәм температура чагыштырмача җиңел һәм контрольдә тоту җиңел.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 28 октябре