A tecnologia de pulverização catódica de magnetron e a instalação de filmes finos do método de jato alvo traz desvantagens
Tecnologia e instalação de magnetron sputtering.
A pulverização catódica é uma tecnologia de depósito de filmes finos em um substrato usando o alvo de pulverização catódica no plasma da descarga do diodo de descarga do magnetron em campos cruzados. Deposição de metais e ligas produzidas no ambiente de gás inerte, tipicamente argônio.
Descrição:
Magnetron sputtering – tecnologia para depositar filmes finos em um substrato usando o alvo de pulverização catódica em plasma da descarga magnetron - um diodo descarga em campos cruzados. O dispositivo tecnológico projetado para implementar esta técnica é chamado de sistemas de pulverização catódica de magnetron ou, abreviado, os magnetrons.
Deposição de metais e ligas produzido no ambiente de gás inerte, tipicamente argônio.
O princípio da pulverização catódica é baseado na formação acima da superfície do plasma em forma de anel catódico na colisão de elétrons com moléculas de gás (na maioria das vezes argônio). O alvo do dispositivo de pulverização catódica de magnetron é a fonte do material pulverizado. Os íons positivos formados na descarga são acelerados em direção ao alvo do cátodo que bombardeia a superfície, batendo nas partículas do material.
Íon argônio pesado (bola preta) acelera em um campo elétrico e bate no átomo alvo do material (bola vermelha), que pousou na superfície do substrato, formando-se na superfície do filme.
Deixando a superfície alvo, as partículas são depositadas como um filme em um substrato, e parcialmente espalhado em moléculas de gases residuais ou depositado nas paredes do ambiente de trabalho vácuo câmara.
Na colisão de íons com a superfície alvo, há uma transferência de momento angular para o material. O íon incidente causa uma cascata de colisão no material. Após repetidas colisões, o pulso atinge o átomo localizado na superfície do material, que se desprende do alvo e pousa na superfície do substrato. O número médio de átomos nocauteados em um dos íons de argônio incidente é chamado de eficiência do processo, que depende do ângulo de incidência, a energia e massa do íon, massa do material evaporado e a energia do átomo no material. No caso da evaporação do material cristalino a eficiência também depende da posição da rede cristalina.
Para ionização eficaz de material de pulverização catódica de argônio(alvo) é colocado no ímã. O resultado é a emissão de elétrons girando em torno do campo magnético linhas estão localizados no espaço e colidem repetidamente com os átomos de argônio transformando-os em íons.
No bombardeio da superfície do alvo e os íons são gerados por diversos processos:
- íon(cátodo) pulverização catódica do material alvo,
- emissão de elétrons secundários,
o gás de dessorção,
- defeitos de implantação
- onda de choque
- amorfização.
A pulverização catódica do magnetron permite obter alta densidade de corrente de íons, e, portanto, spray de alta velocidade a pressões comparativamente baixas de cerca de 0.1 PA ou inferior.
Vantagens:
revestimentos obtidos por este método são caracterizados por alta uniformidade, porosidade relativamente baixa e um alto nível de adesão ao substrato,
– a possibilidade de aplicação de revestimentos de composição complexa,
- capacidade de aplicar revestimentos em grandes áreas,
– método relativamente barato de deposição
- baixa temperatura do substrato,
– boa uniformidade de revestimento,
- bom manuseio,
– a possibilidade de aplicação de múltiplos revestimentos em um ciclo tecnológico.
Inscrição:
- em eletrônica: para a deposição de filmes finos, semicondutores, dielétricos, metais,
- em ótica: para aplicar condutivo, reflexivo, revestimentos absorventes,
- Engenharia Mecânica: para a aplicação de revestimentos especiais que melhoram as propriedades dos materiais utilizados,
na indústria leve: para a obtenção de tecidos metálicos.
