Màng mỏng trên mục tiêu được phủ là một hình dạng vật liệu đặc biệt.Theo hướng cụ thể của độ dày, thang đo rất nhỏ, là một đại lượng có thể đo được ở mức độ vi mô.Ngoài ra, do sự xuất hiện và giao diện của độ dày màng, tính liên tục của vật liệu chấm dứt, điều này làm cho dữ liệu màng và dữ liệu mục tiêu có các đặc tính chung khác nhau. Và mục tiêu chủ yếu là sử dụng lớp phủ phún xạ magnetron, biên tập viên của Richmat Bắc Kinh sẽ giúp chúng ta hiểu rõ nguyên tắc và kỹ năng của lớp phủ phún xạ.
一、Nguyên tắc phủ phún xạ
Kỹ năng phủ phún xạ là sử dụng sự xuất hiện của mục tiêu bắn phá ion, các nguyên tử mục tiêu bị bắn ra khỏi hiện tượng được gọi là phún xạ.Các nguyên tử lắng đọng trên bề mặt chất nền được gọi là lớp phủ phún xạ. Nói chung, quá trình ion hóa khí được tạo ra bằng cách phóng khí và các ion dương bắn phá mục tiêu cực âm ở tốc độ cao dưới tác dụng của điện trường, đánh bật các nguyên tử hoặc phân tử của mục tiêu cực âm và bay đến bề mặt chất nền để lắng đọng thành màng. Nói một cách đơn giản, lớp phủ phún xạ sử dụng quá trình phóng điện phát sáng khí trơ áp suất thấp để tạo ra các ion.
Thông thường, thiết bị mạ màng phún xạ được trang bị hai điện cực trong buồng phóng chân không và mục tiêu cực âm bao gồm dữ liệu lớp phủ.Buồng chân không chứa đầy khí argon với áp suất 0,1 ~ 10Pa.Sự phóng điện phát sáng xảy ra ở cực âm dưới tác động của điện áp cao âm 1 ~ 3kV dc hoặc điện áp rf 13,56mhz. Các ion Argon bắn phá bề mặt mục tiêu và làm cho các nguyên tử mục tiêu bị bắn tung tóe tích tụ trên đế.
二、Đặc điểm kỹ năng phủ phún xạ
1, Tốc độ xếp chồng nhanh
Sự khác biệt giữa điện cực phún xạ magnetron tốc độ cao và điện cực phún xạ hai giai đoạn truyền thống là nam châm được bố trí bên dưới mục tiêu, do đó từ trường đóng không đều xảy ra trên bề mặt mục tiêu.Lực lorentz tác dụng lên các electron hướng về tâm của từ trường không đồng nhất.Do hiệu ứng hội tụ nên các electron thoát ra ít hơn.Từ trường không đồng nhất đi xung quanh bề mặt mục tiêu và các electron thứ cấp bị bắt trong từ trường không đồng nhất va chạm liên tục với các phân tử khí, giúp cải thiện tốc độ chuyển đổi cao của các phân tử khí. Do đó, quá trình phún xạ magnetron tốc độ cao tiêu thụ năng lượng thấp, nhưng có thể đạt được hiệu quả phủ tuyệt vời, với đặc tính phóng điện lý tưởng.
2, Nhiệt độ bề mặt thấp
Phún xạ magnetron tốc độ cao, còn được gọi là phún xạ nhiệt độ thấp.Nguyên nhân là do thiết bị sử dụng sự phóng điện trong không gian có các trường điện từ vuông góc với nhau.Các electron thứ cấp xuất hiện ở bên ngoài mục tiêu, ở trong nhau.Dưới tác dụng của một trường điện từ thẳng, nó bị ràng buộc gần bề mặt mục tiêu và di chuyển dọc theo đường băng theo đường lăn tròn, va chạm liên tục vào các phân tử khí để làm ion hóa các phân tử khí. Cùng với nhau, bản thân các electron dần mất năng lượng, qua đó va chạm lặp đi lặp lại, cho đến khi năng lượng của chúng gần như mất đi hoàn toàn trước khi chúng có thể thoát ra khỏi bề mặt mục tiêu gần chất nền.Vì năng lượng của các electron quá thấp nên nhiệt độ của mục tiêu không tăng quá cao.Điều đó đủ để chống lại sự gia tăng nhiệt độ bề mặt gây ra bởi sự bắn phá electron năng lượng cao của một cú bắn diode thông thường, hoàn thành quá trình đông lạnh.
3, Một loạt các cấu trúc màng
Cấu trúc của màng mỏng thu được bằng quá trình bay hơi chân không và lắng đọng phun khá khác so với cấu trúc thu được bằng cách làm mỏng chất rắn khối.Ngược lại với các chất rắn hiện có nói chung, được phân loại về cơ bản có cùng cấu trúc theo ba chiều, các màng lắng đọng trong pha khí được phân loại là cấu trúc không đồng nhất. Các màng mỏng có dạng cột và có thể được nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử quét.Sự phát triển dạng cột của màng là do bề mặt lồi ban đầu của chất nền và một số bóng ở những phần nổi bật của chất nền.Tuy nhiên, hình dạng và kích thước của cột khá khác nhau do nhiệt độ cơ chất, sự phân tán bề mặt của các nguyên tử xếp chồng lên nhau, sự chôn vùi của các nguyên tử tạp chất và Góc tới của các nguyên tử tới so với bề mặt cơ chất.Ở phạm vi nhiệt độ quá cao, màng mỏng có cấu trúc dạng sợi, mật độ cao, bao gồm các tinh thể cột mịn, là cấu trúc độc đáo của màng phún xạ.
Áp suất phún xạ và tốc độ xếp màng cũng ảnh hưởng đến cấu trúc của màng.Do các phân tử khí có tác dụng ngăn chặn sự phân tán của các nguyên tử trên bề mặt chất nền nên hiệu ứng áp suất phún xạ cao phù hợp với sự giảm nhiệt độ chất nền trong mô hình.Do đó, màng xốp chứa hạt mịn có thể thu được ở áp suất phún xạ cao.Màng có kích thước hạt nhỏ này thích hợp để bôi trơn, chống mài mòn, làm cứng bề mặt và các ứng dụng cơ học khác.
4, Sắp xếp bố cục đồng đều
Các hợp chất, hỗn hợp, hợp kim, v.v., rất khó được phủ bằng bay hơi chân không vì áp suất hơi của các thành phần khác nhau hoặc do chúng phân biệt khi đun nóng. Phương pháp phủ phún xạ là làm cho bề mặt mục tiêu của các nguyên tử từng lớp đối với chất nền, theo nghĩa này là kỹ năng làm phim hoàn hảo hơn.Tất cả các loại vật liệu đều có thể được sử dụng trong sản xuất sơn công nghiệp bằng phương pháp phún xạ.
Thời gian đăng: 29-04-2022