Η τεχνολογία ψεκασμού Magnetron και η εγκατάσταση λεπτών μεμβρανών της μεθόδου jet-jet στοχεύουν σε βίντεο
Τεχνολογία και εγκατάσταση Magnetron sputtering.
Το Magnetron sputtering είναι μια τεχνολογία απόθεσης λεπτών υμενίων σε ένα υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τον καθοδικό στόχο εκτόξευσης στο πλάσμα της εκφόρτισης μαγνητρόνης διόδους εκφόρτισης σε σταυρωμένα πεδία. Απόθεση μετάλλων και κραμάτων που παράγονται στο περιβάλλον αδρανούς αερίου, συνήθως αργόν.
Περιγραφή:
Μαγνήτρος ψεκασμός – τεχνολογία για την εναπόθεση λεπτών υμενίων σε ένα υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τον καθοδικό στόχο ψεκασμού στο πλάσμα αίματος της εκφόρτισης μαγνητρόνης - μια δίοδο απόρριψη σε διασταυρούμενα πεδία. Η τεχνολογική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόσει αυτήν την τεχνική ονομάζεται συστήματα sputtering magnetron ή, εν συντομία, τα μαγνητρόνια.
Απόθεση μετάλλων και κράματα παράγεται στο περιβάλλον αδρανούς αερίου, συνήθως αργόν.
Η αρχή του ψεκασμού μαγνητρόνης βασίζεται στον σχηματισμό πάνω από την επιφάνεια του πλάσματος σε σχήμα δακτυλίου καθόδου στη σύγκρουση ηλεκτρονίων με μόρια αερίου (πιο συχνά αργόν). Ο στόχος της συσκευής ψεκασμού magnetron είναι η πηγή του ψεκασμένου υλικού. Τα θετικά ιόντα που σχηματίζονται στην εκφόρτιση επιταχύνονται προς τον στόχο της καθόδου που επιτίθεται στην επιφάνεια, χτυπώντας τα σωματίδια του υλικού.
Βαρύ ιόν αργόν (μαύρη μπάλα) επιταχύνει σε ένα ηλεκτρικό πεδίο και χτυπά το άτομο στόχου του υλικού (κόκκινη μπάλα), που προσγειώθηκε στην επιφάνεια του υποστρώματος, σχηματίζεται στην επιφάνεια της ταινίας.
Αφήνοντας τα επιφανειακά σωματίδια στόχους εναποτίθενται ως φιλμ σε ένα υπόστρωμα, και μερικώς διασκορπισμένα σε μόρια υπολειμμάτων αερίων ή εναποτίθενται στα τοιχώματα της εργασίας κενό θάλαμος - Δωμάτιο.
Στην σύγκρουση ιόντων με την επιφάνεια στόχου υπάρχει μεταφορά γωνιακής ορμής στο υλικό. Το προσπίπτον ιόν προκαλεί καταρράκτη σύγκρουσης στο υλικό. Μετά από επαναλαμβανόμενες συγκρούσεις, ο παλμός φτάνει στο άτομο που βρίσκεται στην επιφάνεια του υλικού, που αποσπάται από τον στόχο και προσγειώθηκε στην επιφάνεια του υποστρώματος. Ο μέσος αριθμός ατόμων που έχουν αφαιρεθεί σε ένα από τα περιστατικά αργόν ονομάζεται αποδοτικότητα της διαδικασίας, που εξαρτάται από τη γωνία επίπτωσης, η ενέργεια και η μάζα του ιόντος, μάζα του εξατμισμένου υλικού και η ενέργεια του ατόμου στο υλικό. Στην περίπτωση της εξάτμισης του κρυσταλλικού υλικού η απόδοση εξαρτάται επίσης από τη θέση του κρυσταλλικού πλέγματος.
Για αποτελεσματικό ιονισμό υλικού ψεκασμού αργού(στόχος) τοποθετείται στον μαγνήτη. Το αποτέλεσμα είναι η εκπομπή ηλεκτρονίων που περιστρέφονται γύρω από το μαγνητικό πεδίο γραμμές εντοπίζονται στο διάστημα και συγκρούονται επανειλημμένα με τα άτομα αργού μετατρέποντάς τα σε ιόντα.
Στον βομβαρδισμό της επιφάνειας στόχου και τα ιόντα δημιουργούνται από διάφορες διαδικασίες:
- ιόν(κάθοδος) ψεκασμός του υλικού στόχου,
- δευτερογενή εκπομπή ηλεκτρονίων,
το αέριο εκρόφησης,
- ελαττώματα εμφύτευσης
- κύμα σοκ
- άμορφο.
Το Magnetron sputtering επιτρέπει την επίτευξη υψηλής πυκνότητας ρεύματος ιόντων, και ως εκ τούτου ψεκασμός υψηλής ταχύτητας σε συγκριτικά χαμηλές πιέσεις περίπου 0.1 PA ή χαμηλότερο.
Πλεονεκτήματα:
Τα επιχρίσματα που λαμβάνονται με αυτή τη μέθοδο χαρακτηρίζονται από υψηλή ομοιομορφία, σχετικά χαμηλό πορώδες και υψηλό επίπεδο πρόσφυσης στο υπόστρωμα,
– τη δυνατότητα εφαρμογής επικαλύψεων σύνθετης σύνθεσης,
- ικανότητα εφαρμογής επιχρισμάτων σε μεγάλες περιοχές,
– σχετικά φθηνή μέθοδος εναπόθεσης
- χαμηλή θερμοκρασία υποστρώματος,
– καλή ομοιομορφία επίστρωσης,
- καλός χειρισμός,
– τη δυνατότητα εφαρμογής πολλαπλών επιχρισμάτων σε έναν τεχνολογικό κύκλο.
Εφαρμογή:
- στα ηλεκτρονικά: για την εναπόθεση λεπτών ταινιών, ημιαγωγοί, διηλεκτρικά, μέταλλα,
- στην οπτική: για εφαρμογή αγώγιμου, ανακλαστικός, απορροφητικές επικαλύψεις,
- μηχανολογία: για την εφαρμογή ειδικών επιστρώσεων που ενισχύουν τις ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιούνται,
στην ελαφριά βιομηχανία: για την απόκτηση μεταλλικών υφασμάτων.
