Magnetron-förstoftningsteknik och installation av tunna filmer enligt målstråle-metoden nackdelar video
Magnetron förstoftningsteknik och installation.
Magnetronförstoftning är en teknik för deponering av tunna filmer på ett substrat med användning av det katodiska förstoftningsmålet i plasma för magnetronurladdningsdiodutsläpp i korsade fält. Deponering av metaller och legeringar som produceras i den inerta gasmiljön, vanligtvis argon.
Beskrivning:
Magnetronförstoftning - teknik för avsättning av tunna filmer på ett substrat med användning av det katodiska förstoftningsmålet i plasma av magnetronurladdningen - en diod utsläpp i korsade fält. Teknisk anordning utformad för att implementera denna teknik kallas magnetronförstoftningssystem eller, för korta, magnetronerna.
Deponering av metaller och legeringar produceras i den inerta gasmiljön, vanligtvis argon.
Principen för magnetronförstoftning är baserad på bildningen ovanför ytan av katodringen i plasma vid kollision mellan elektroner och gasmolekyler (oftast argon). Målet för magnetronförstoftningsanordningen är källan till det sprutade materialet. Positiva joner bildade i urladdningen accelereras mot katodmålet bombarderar ytan, knackar på partiklarna i materialet.
Tung argonjon (svart boll) accelererar i ett elektriskt fält och stöter på materialets målatom (röd boll), som landade på substratets yta, bildas på filmens yta.
Att lämna målytpartiklarna deponeras som en film på ett substrat, och delvis utspridda på molekyler av kvarvarande gaser eller avsatta på väggarna i arbetet Vakuum kammare.
Vid kollision av joner med målytan sker en överföring av vinkelmoment till materialet. Den infallande jonen orsakar en kollisionskaskad i materialet. Efter upprepade kollisioner når pulsen den atom som ligger på ytan av materialet, som lossnar från målet och landade på substratets yta. Det genomsnittliga antalet utslagna atomer på en av de händande argonjonerna kallas effektiviteten av processen, vilket beror på infallsvinkeln, energin och massan av jonen, massan av det avdunstade materialet och atomens energi i materialet. I fallet med avdunstning av kristallint material beror också effektiviteten på kristallgitterets läge.
För effektiv jonisering av argonförstoftningsmaterial(mål) placeras på magneten. Resultatet är emissionen av elektroner som roterar runt magnetfältet rader lokaliseras i rymden och kolliderar upprepade gånger med argonatomerna som gör dem till joner.
I bombardemanget av målytan och jonerna genereras av flera processer:
- Jon(katod) förstoftning av målmaterialet,
- sekundär elektronemission,
desorptionsgasen,
- implantationsfel
- chockvåg
- amorfisering.
Magnetronförstoftning möjliggör hög jonströmtäthet, och följaktligen spray med hög hastighet vid relativt låga tryck på cirka 0.1 PA eller lägre.
Fördelar:
beläggningar erhållna med denna metod kännetecknas av hög enhetlighet, relativt låg porositet och hög vidhäftningsnivå mot substratet,
- möjligheten att applicera beläggningar med komplex komposition,
- förmåga att applicera beläggningar på stora ytor,
- relativt billig deponeringsmetod
- låg substrattemperatur,
- god beläggningsuniformitet,
- bra hantering,
- möjligheten att applicera flera beläggningar i en teknisk cykel.
Ansökan:
- inom elektronik: för deponering av tunna filmer, halvledare, dielektrikum, metaller,
- inom optik: för att applicera ledande, reflekterande, absorberande beläggningar,
- maskinteknik: för applicering av specialbeläggningar som förbättrar egenskaperna hos de använda materialen,
inom lätt industri: för att erhålla metalltyger.
