Þróun og notkun magnetron sputtering húðun tækni

Þróun og notkun magnetron sputtering húðun tækni

Á undanförnum árum hefur þróað nýtt efni, einkum þróun og notkun þunnt kvikmyndarefnis, hraðri þróun tækniframleiðslu spatósa spilað óbætanlegt hlutverk á sviði vísindarannsókna og iðnaðarframleiðslu. Í þessari grein er fyrst og fremst kynnt ferlið og þróun tækni til að laga ruslpúða, einkenni ýmissa stórra spólunarhúðunar sprautunar tækni, og kynnir aðal notkun sprauttækni á ýmsum sviðum.

Ferlið við sputtering lag er fyrst og fremst að gera miða efni í þunnt kvikmyndir, sem eru fastir á bakskaut sputtering afhendingu kerfi og hvarfefni þunnt kvikmynda til að afhenda er lögð á anóðan á móti miða yfirborði. Sputtering kerfi er dælt í háu lofttæmi og fyllt með argon osfrv. Háþrýstingur er beitt á milli bakskauts og rafskauts og lágur þrýstingur ljósnámur myndast á milli rafskauts og bakskauts. Í plasma sem myndast með útskrift, fara argón jákvæð jónir í átt að bakskautinu undir aðgerð rafmagns sviði og rekast á við markið yfirborðið. Markmiðin sem eru gefin út frá markhópnum eftir að hafa verið smitaðir eru kölluð sputtering atóm. Orkan sputtering atóm er almennt á bilinu einn til heilmikið af rafeindatækni. Súðahúðun er að nota argón jákvæða jónir sem myndast við lágan þrýstingshreyðingu útskrift að bombard bakskautarmarkmiði með miklum hraða undir virkjun rafmagnssvæðis. Particles eins og atóm eða sameindir í miða eru sputtered og afhent á yfirborði undirlags eða workpiece til að mynda þarf filmu lag. Hins vegar sputter afsökun aðferð sputtering agnir af mjög litlum orku, sem leiðir til lágt kvikmynd hlutfall.

Magnetron sputtering tækni er að bæta kvikmynda hlutfall á grundvelli sputtering lag, stofnun og rafmagns sviði hornrétt segulsvið í yfirborði miða, argon gas jónunar hlutfall 0,5% hækkun frá 0,3% til 5% 6%, þannig að það getur leyst vandamálið af sputtering lagi úthreinsun hlutfall er lágt, einn af helstu aðferðum eru nákvæm húðun iðnaður. Magnetron sputtering bakskaut efni er hægt að framleiða úr ýmsum efnum, allir málmar, málmblöndur og keramik er hægt að undirbúa í skotmörk. Magnetron sputtering lag er hentugur fyrir massa og hár skilvirkni iðnaðarframleiðslu vegna þess að hraða útfellingartíðni og samningur kvikmynd og góð viðloðun við hvarfefni undir áhrifum lóðrétt segulsvið og rafmagns sviði.

1. Ferlið við sprauta segulmagnaðir

Í segulsprautunarferlinu hefur sérstakt ferli mikil áhrif á myndvinnslu og aðalferlið er sem hér segir:

(l) undirþrifshreinsun, aðallega með gufuþrif með ísóprópýlalkóhóli, og síðan hratt þurrkun eftir að undirlagið hefur verið skolað með etanóli og asetoni til að fjarlægja olíu á yfirborðinu;

(2) tómarúm. Tómarúmið verður að vera stjórnað yfir 2 * 10 ^-4 Pa til að tryggja hreinleika kvikmyndarinnar;

(3) upphitun, til að fjarlægja undirlag yfirborði raka, bæta viðloðun styrk kvikmynda og hvarfefni, þarf að hita undirlag, hitastig velur venjulega á milli 150 ℃ ~ 150 ℃ ;

(4) argon hlutaþrýstingur, almennt á bilinu 0,01 lPa, til að mæta þrýstingsástandi glóðaútskriftarinnar;

(5) presputtering. Prýðing er að fjarlægja oxíðfilminn á yfirborði markhópsins með því að nota jónasprengju þannig að það hafi ekki áhrif á gæði kvikmyndarinnar.

(6) sputtering. Jákvæð jónir myndast af argonjónun geta, undir aðgerð rétthyrnds segulsviðs og rafmagnsvettvangs, sprengjulið miðjuefnið við mikla hraða, þannig að miða agnir sem gefin eru út með sputtering ná yfirborð undirlagsins og leggja í kvikmynd.

(7) meðan á annealing stendur, er hitauppstreymisstuðullinn á myndinni og undirlaginu öðruvísi, og bindandi gildi er lítill. Gagnkvæm dreifing kvikmyndarinnar og hvarfefnisatómanna við annealing getur í raun bætt viðloðunina.

2. Þróun magnetron sputtering húðun tækni

Á undanförnum árum er þróun magnetron sputtering tækni mjög hröð. Dæmigertar aðferðir eru jafnvægir spólur í segulmagnaðir, viðbrögðum segulmagnaðir sprauta, miðlungs tíðni magnetron sputtering og mikilli orku púls magnetron sputtering.

Balanced magnetron sputtering: hefðbundin magnetron sputtering tækni felur í sér að setja fasta segull eða raf spólu bak við miða, sem myndar segulsvið hornrétt á stefnu rafmagns sviði á yfirborði marksins. Í argon gas jónunar við háan þrýsting í plasma, Ar + jón með rafskauti hröðun bombarding bakskaut efni, efri rafeindir eru sputtering miða efni og rafeind í hlutverki hornrétt rafmagns sviði og segulsvið, bundin við bakskaut, nálægt yfirborði markmiðsins eykur hættu á árekstri milli rafeinda og gass, sem aukið argóngas jónunarhraða, gerir argóngasið einnig kleift að halda útskriftina undir lágu gasi, þannig að úthreinsun springsins er bæði dregið úr sprautunargasþrýstingnum, en einnig bætt skilvirkni sputtering og afhendingu hlutfall. Hins vegar eru nokkrar gallar við hefðbundna segulmagnaðir sputtering. Til dæmis eru bæði rafeindirnir sem myndast við lágþrýsting og önnur rafeindin, sem gefin eru út af sputteringarmarkinu, bundin við svæðið í kringum markflötið um það bil 60 mm þannig að vinnusniðið sé aðeins hægt að vera innan við bilið 50 mm og 100 mm á markhópnum. Slíkt lítið úrval af lagum takmarkar stærð vinnustykkisins sem á að vera diskur.

Reactive magnetron sputtering: Með þróun á yfirborði verkfræði, eru ýmis konar samsettum þunnum kvikmyndum notuð meira og meira. Samsettar kvikmyndir geta verið gerðar með því að sprauta á skotmörk sem eru gerðar úr efnasamböndum beint eða með viðbrögðum lofttegundum þegar sprautun er á málm- eða álmálum. Síðarnefndu er kallað hvarfgjarn spólur. Almennt er auðveldara að fá hágæða blandaða kvikmyndir með því að nota hreint málm sem markmið og gasviðbrögð.

M sprautun á míðþrýstingi: Þessi húðunaraðferð breytir segulmagnaðir sprautunaraflgjafar frá hefðbundnum DC til miðlungs tíðni AC aflgjafa. Í sprautunarferlinu, þegar spenna beittur af kerfinu er í neikvæðu hálfferlinu af víxlstreymi, er markmiðið er sprengjuárás og sputter með jákvæðum jónum, en í jákvæðu hálfferlinu er yfirborð markmiðsins bombarded og sputter með rafeindum í plasma og á sama tíma eru uppsöfnuð jákvæð gjöld á yfirborði markmiðsins hlutleyst og bragðbætandi fyrirbæri er bæla. Ef tíðni segulsviðspennuaflgjafans er venjulega á bilinu 10 til 80 kHz, er tíðnin hátt, hröðunartíminn jákvæðra jóna er stutt, orkan er lágt þegar hún er að höggmarkið og sputteringin útfellingartíðni lækkar í samræmi við það. Meðaltíðni magnetron sputtering kerfi hefur yfirleitt tvö markmið, sem skiptast á að vera bakskaut og rafskaut reglulega . Á hinn bóginn útilokar það einnig boga-sláandi fyrirbæri.

Háspennuljós spólun: Í fyrsta skipti síðan sænska vísindamenn nota háan orku púls sem sprautunartækni með örbylgjuofni og Cu-þunnt kvikmyndavökun, hefur HPPMS síðan, með mikilli jónunarhraða þess, aukið athygli á undanförnum árum, mikil orkaþrýstingur magnetron sputtering tækni er notkun á háum púls hámarki máttur og lítil hlutfall púls skylda framleiða hár sputtering málm jónunar hlutfall af magnetron sputtering tækni, vegna þess að stuttur púls lengd, meðaltal máttur er ekki hár, þetta bakskaut ekki í þenslu og auka miða kælingu kröfur. Hámarksafl hennar er 100 sinnum hærri en venjuleg sprauta magnetron, sem er um 1000-3000w / cm2. Plasmaþéttleiki getur verið eins hátt og 1018m-3 stærðargráðu. Jónunarhraði sprautaefnisins er mjög hátt og sprautunarmarkmiðið getur verið allt að 70%.

3. Umsókn um magnetron sputtering húðun tækni

Magnetron sputtering húðun tækni er aðallega notað fyrir afhendingu málm eða samsettum þunnum kvikmyndum úr plasti, keramik, gleri, sílikon og aðrar vörur til að fá bjarta, fallega og hagkvæma yfirborðsmetingarvörur úr plasti og keramik. The kvikmyndagerð tækni skraut, lampar, húsgögn, leikföng, listir og handverk, skraut og aðrar lifandi sviðum notar venjulega magnetron sputtering aðferð, sem einnig er beitt á iðnaðarsvæðum hernaðarhlíf kvikmynd, sjón vara, segulmagnaðir upptöku miðill, hringrás borð , raka-sönnun og gegndræpi, slitþolnar kvikmyndir, ryðþol og tæringarþol.

Magnetron sputtering er ekki aðeins beitt í vísindarannsóknum og iðnaðarsviðum heldur einnig framlengdur til margra daglegra birgða, aðallega notuð við undirbúning erfiðra þunnra kvikmynda með efnafræðilegri gufuútfellingu. Magnetron sputtering tækni hefur verið notuð í mörg ár við undirbúning rafrænna umbúða og sjónþynna kvikmynda, einkum er háþróaður meðalþáttur, ójafnvægi, magnetron sputtering tækni einnig notaður í sjónþynnum kvikmyndum og gagnsæum leiðandi gleri. Gegnsætt leiðandi gler er mikið notaður um þessar mundir, svo sem sjónvarpsþáttaskjáborðs tæki, rafsegulbylgjuofn og útvarpsbylgjutæki og tæki, sól frumur og svo framvegis. Að auki spilar magnetron sputtering lag tækni mikilvægt hlutverk í sjón minni. Þar að auki er þessi tækni mikið notaður í yfirborði hagnýtur kvikmynd, sjálfsmeltandi kvikmynd, öfgafullur-harður kvikmynd og svo framvegis.

Til viðbótar við sviðin sem nefnd eru hér að ofan, sem hefur verið mikið notaður, spilar magnetron sputtering húðunartækni einnig mikilvægu hlutverki í rannsóknum á háum hita, suðrænum þynnum kvikmyndum, risastórt magnetoresistive þunnt kvikmyndir, ferroelectric þunnur kvikmyndir, lúgandi þunnur kvikmyndir, lögun minni alloy þunnt kvikmyndir og sól frumur.

4. Niðurstaða

Magnetron sputtering húðun tækni hefur orðið einn af helstu aðferðum til að undirbúa þunnt kvikmyndir vegna þess merkilegum kostum. The jafnvægi magnetron sputtering bætir dreifingu plasma og gæði kvikmynda. Þróun miðlungs tíðni sputtering lag tækni hefur í raun að sigrast á boga-sláandi fyrirbæri í viðbrögð sputtering aðferð, minnkað uppbyggingu galla kvikmyndarinnar og verulega aukið úrgangshraða kvikmyndarinnar. Háhraða sputtering og háspenna sprautunartækni með mikilli orku, opna nýtt rannsóknasvið fyrir sputtering kvikmynda. Í framtíðar rannsóknum, ný sputtering tækni til að stuðla að á sviði lífsins, samsetning af úthreinsun magnetron sputtering afhendingu tækni og tölva verður heitt rannsóknarefni, með því að nota tölvu eftirlíkingu af húðinni þegar segulsvið, rafmagns sviði, hitastig sviði, og dreifing plasma, mun bjóða sputtering húðun tækni til að þróa stækkun á gríðarstór rými, stuðla að magnetron sputtering lag tækni til umbreytingu iðnaðar og lifandi sviðum.