مقدمه و درک ساده پوشش خلاء (3)

پوشش پراکنده هنگامی که ذرات پرانرژی سطح جامد را بمباران می کنند، ذرات روی سطح جامد می توانند انرژی بگیرند و از سطح فرار کنند تا روی زیرلایه رسوب کنند.استفاده از پدیده کندوپاش در فناوری پوشش در سال 1870 آغاز شد و به تدریج پس از سال 1930 به دلیل افزایش نرخ رسوب در تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار گرفت.تجهیزات پراکنده دو قطبی که معمولاً استفاده می شود در شکل 3 [نمودار شماتیک کندوپاش دو قطب پوشش خلاء] نشان داده شده است.معمولاً موادی که قرار است ته نشین شوند به صورت یک صفحه هدف ساخته می شوند که روی کاتد ثابت می شود.بستر روی آند رو به سطح هدف قرار می گیرد و در فاصله چند سانتی متری از هدف قرار می گیرد.پس از پمپ شدن سیستم به خلاء بالا، با گاز 10 ~ 1 Pa (معمولاً آرگون) پر می شود و ولتاژ چند هزار ولتی بین کاتد و آند اعمال می شود و یک تخلیه درخشان بین دو الکترود ایجاد می شود. .یون های مثبت تولید شده توسط تخلیه تحت اثر میدان الکتریکی به کاتد پرواز می کنند و با اتم های سطح هدف برخورد می کنند.اتم های هدفی که در اثر برخورد از سطح هدف فرار می کنند، اتم های کندوپاش نامیده می شوند و انرژی آنها در محدوده 1 تا ده ها الکترون ولت است.اتم های پراکنده شده بر روی سطح بستر رسوب می کنند تا یک لایه تشکیل دهند.بر خلاف پوشش تبخیری، پوشش کندوپاش توسط نقطه ذوب مواد فیلم محدود نمی شود و می تواند مواد نسوز مانند W, Ta, C, Mo, WC, TiC و غیره را کندوپاش کند. روش، یعنی گاز راکتیو (O، N، HS، CH، و غیره) است

به گاز Ar اضافه می شود و گاز واکنش پذیر و یون های آن با اتم هدف یا اتم پراکنده شده واکنش داده و ترکیباتی (مانند اکسید، نیتروژن) و غیره را تشکیل می دهند و روی بستر رسوب می کنند.برای رسوب دادن لایه عایق می توان از روش کندوپاش با فرکانس بالا استفاده کرد.زیرلایه بر روی الکترود زمین شده و هدف عایق بر روی الکترود مقابل نصب می شود.یک سر منبع تغذیه فرکانس بالا به زمین متصل می شود و یک سر آن از طریق یک شبکه منطبق و یک خازن مسدود کننده DC به یک الکترود مجهز به هدف عایق متصل می شود.پس از روشن کردن منبع تغذیه فرکانس بالا، ولتاژ فرکانس بالا به طور مداوم قطبیت خود را تغییر می دهد.الکترون ها و یون های مثبت پلاسما به ترتیب در نیم سیکل مثبت و نیم سیکل منفی ولتاژ به هدف عایق برخورد می کنند.از آنجایی که تحرک الکترون بیشتر از یون های مثبت است، سطح هدف عایق بار منفی دارد.هنگامی که به تعادل دینامیکی رسید، هدف در یک پتانسیل بایاس منفی قرار دارد، به طوری که یون های مثبت پراکنده روی هدف ادامه می یابد.استفاده از کندوپاش مگنترون می تواند سرعت رسوب را تقریباً یک مرتبه در مقایسه با کندوپاش غیر مگنترونی افزایش دهد.


زمان ارسال: ژوئیه-31-2021