Tehnologija raspršivanja Magnetron i ugradnja tankih filmova metodom ciljne mlaznice oštećuju video
Magnetron tehnologija raspršivanja i ugradnja.
Magnetronsko raspršivanje tehnologija je taloženja tankih filmova na podlogu pomoću katodne mete za raspršivanje u plazmi pražnjenja diode magnetronskog pražnjenja u ukrštenim poljima. Taloženje metala i legura proizvedenih u okruženju inertnih plinova, tipično argon.
Opis:
Magnetron prskanje – tehnologija nanošenja tankih filmova na podlogu pomoću katodne mete za raspršivanje u plazma magnetronskog pražnjenja - dioda pražnjenje u prekriženim poljima. Tehnološki uređaj dizajniran za provedbu ove tehnike naziva se magnetron sustavi raspršivanja ili, za kratko, magnetronima.
Taloženje metala i legure proizvedene u okruženju inertnih plinova, tipično argon.
Princip magnetronskog raspršivanja temelji se na stvaranju iznad površine katodne prstenaste plazme u sudaru elektrona s molekulama plina (najčešće argon). Cilj uređaja za raspršivanje magnetronom izvor je raspršenog materijala. Pozitivni ioni stvoreni u pražnjenju ubrzavaju se prema metodi katode koja bombardira površinu, kucajući čestice materijala.
Teški ion argona (crna kugla) ubrzava u električnom polju i udara ciljani atom materijala (crvena lopta), koji je sletio na površinu podloge, formirajući se na površini filma.
Čestice koje ostavljaju ciljanu površinu talože se kao film na podlozi, a djelomično raspršeni na molekulama zaostalih plinova ili taloženi na stijenkama obrade vakuum komora.
U sudaru iona s površinom cilja dolazi do prijenosa kutne količine gibanja na materijal. Upadajući ion uzrokuje kaskadu sudara u materijalu. Nakon ponovljenih sudara puls doseže atom smješten na površini materijala, koji se odvaja od cilja i slijeće na površinu podloge. Prosječni broj izbačenih atoma na jednom od upadajućih iona argona naziva se učinkovitost procesa, što ovisi o upadnom kutu, energija i masa iona, masa isparenog materijala i energija atoma u materijalu. U slučaju isparavanja kristalnog materijala učinkovitost također ovisi o položaju kristalne rešetke.
Za učinkovitu ionizaciju materijala za raspršivanje argona(cilj) stavlja se na magnet. Rezultat je emisija elektrona koji se okreću oko magnetskog polja linijama lokalizirani su u prostoru i opetovano se sudaraju s atomima argona pretvarajući ih u ione.
U bombardiranju ciljne površine i ioni nastaju u nekoliko procesa:
- ion(katoda) prskanje ciljanog materijala,
- sekundarna emisija elektrona,
desorpcijski plin,
- nedostaci implantacije
- udarni val
- amorfizacija.
Magnetronsko raspršivanje omogućuje dobivanje velike gustoće struje iona, a time i raspršivanje velike brzine pri razmjerno niskim tlakovima od oko 0.1 PA ili niže.
Prednosti:
premazi dobiveni ovom metodom odlikuju se visokom jednolikošću, relativno niska poroznost i visoka razina prianjanja na podlogu,
– mogućnost nanošenja premaza složenog sastava,
- sposobnost nanošenja premaza na velike površine,
– relativno jeftina metoda taloženja
- niska temperatura podloge,
– dobra ujednačenost premaza,
- dobro rukovanje,
– mogućnost nanošenja više premaza u jednom tehnološkom ciklusu.
Primjena:
- u elektronici: za taloženje tankih filmova, poluvodiči, dielektrika, metali,
- u optici: za primjenu vodljivih, reflektirajuća, upijajući premazi,
- strojarstvo: za nanošenje posebnih premaza koji poboljšavaju svojstva korištenih materijala,
u lakoj industriji: za dobivanje metalnih tkanina.
