Пленкаларны вакуум парландыру ысулының төп үзенчәлеге - югары утыру тизлеге. Сиптерү ысулының төп үзенчәлеге - пленка материалларының киң ассортименты һәм пленка катламының яхшы бердәмлеге, ләкин утыру тизлеге түбән. Ион каплавы - бу ике процессны берләштергән ысул.
Ион каплау принцибы һәм пленка формалашу шартлары
Ион каплавының эш принцибы рәсемдә күрсәтелгән. Вакуум камерасы 10-4 Па дан түбән басымга кадәр суырыла, аннары 0,1 ~ 1 Па басымга кадәр инерт газ (мәсәлән, аргон) белән тутырыла. Субстратка 5 кВ кадәр тискәре даими ток көчәнеше бирелгәннән соң, субстрат һәм тигель арасында түбән басымлы газ балкышы разряды плазма зонасы барлыкка килә. Инерт газ ионнары электр кыры белән тизләтелә һәм субстрат өслеген бомбага тота, шулай итеп эш кисәге өслеген чистарта. Бу чистарту процессы тәмамланганнан соң, каплау процессы тигельдә капланачак материалны парга әйләндерүдән башлана. Парга әйләнгән пар кисәкчәләре плазма зонасына керә һәм диссоциацияләнгән инерт уңай ионнар һәм электроннар белән бәрелешәләр, ә пар кисәкчәләренең кайберләре диссоциацияләнә һәм эш кисәген һәм каплау өслеген электр кыры тизләнеше астында бомбага тота. Ион белән каплау процессында, нигездә уңай ионнарның утыруы гына түгел, ә сиптерелүе дә бар, шуңа күрә юка пленка утырту эффекты сиптерү эффектыннан зуррак булганда гына барлыкка килә ала.
Ион белән каплау процессы, анда субстрат һәрвакыт югары энергияле ионнар белән бомбага тотыла, бик чиста һәм сиптерү һәм парга әйләндерү белән каплауга караганда берничә өстенлеккә ия.
(1) Ныклы ябышу, каплау катламы җиңел генә аерылмый.
(a) Ион белән каплау процессында, ялтыравык разрядыннан барлыкка килгән күп санлы югары энергияле кисәкчәләр субстрат өслегенә катод сиптерү эффекты тудыру өчен кулланыла, субстрат өслегендә адсорбцияләнгән газ һәм майны сиптереп һәм чистартып, субстрат өслеген каплау процессы тәмамланганчы чистарта.
(b) Каплауның башлангыч этабында сиптерү һәм утырту бергә яши, бу пленка нигезе чикләрендә компонентларның күчеш катламын яки пленка материалы һәм төп материал катнашмасын барлыкка китерергә мөмкин, ул "псевдодиффузия катламы" дип атала, бу пленканың ябыштыру сыйфатын нәтиҗәле рәвештә яхшырта ала.
(2) Яхшы уратып алу үзлекләре. Бер сәбәп шунда ки, каплау материалы атомнары югары басым астында ионлаша һәм субстратка барып җитү процессында берничә тапкыр газ молекулалары белән бәрелешә, шуңа күрә каплау материалы ионнары субстрат тирәли тарала ала. Моннан тыш, ионлаштырылган каплау материалы атомнары электр кыры тәэсирендә субстрат өслегенә утыра, шуңа күрә бөтен субстрат юка пленка белән каплана, ләкин парга әйләндерү каплавы бу эффектка ирешә алмый.
(3) Каплауның югары сыйфаты утыртылган пленканы даими рәвештә уңай ионнар белән бомбага тоту нәтиҗәсендә конденсатларның сиптерелүе белән бәйле, бу каплау катламының тыгызлыгын яхшырта.
(4) Металл яки металл булмаган материалларга төрле каплау материаллары һәм нигезләр кулланырга мөмкин.
(5) Химик пар белән каплау (ХПК) белән чагыштырганда, аның субстрат температурасы түбәнрәк, гадәттә 500°C тан түбәнрәк, ләкин аның ябыштыру көче химик пар белән каплау пленкалары белән тулысынча чагыштырырлык.
(6) Югары утыру тизлеге, тиз пленка формалашуы һәм дистәләгән нанометрдан микронга кадәр пленка калынлыгын капларга мөмкинлек бирә.
Ион каплавының кимчелекләре: пленканың калынлыгын төгәл контрольдә тотып булмый; нечкә каплау кирәк булганда, кимчелекләрнең концентрациясе югары була; һәм каплау вакытында өслеккә газлар керә, бу өслекнең үзлекләрен үзгәртәчәк. Кайбер очракларда, шулай ук, куышлыклар һәм төшләр (1 нм дан кимрәк) барлыкка килә.
Чөкмә тизлегенә килгәндә, ион каплавы парга әйләндерү ысулы белән чагыштырырлык. Пленка сыйфатына килгәндә, ион каплавы белән алынган пленкалар сиптерү юлы белән әзерләнгән пленкаларга якын яки алардан яхшырак.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 8 ноябре