product category
maHvaD contact

haohai baS meterials co., Ltd.

haohai Titanium co., Ltd.


adress:

plantno.19, tuspark, centuryavenue yIHegh.

xianyangcity, shaanxipro.. 712000, jungwoq


tel:

+86 29 3358 2330

+86 29 3358 2349


nav:

+86 29 3315 9049


e-mail:

info@pvdtarget.com

sales@pvdtarget.com



chavmoH hotline
029 3358 2330

cham

JuH > cham'a ghIH

Uppgufun og úða


Samanburður á uppgufun og sputtering


Uppgufun með rafeindabjálki

Í hitauppstreymi uppgufun fer magn af útblástursmagni í umskipti frá föstu formi til gufuástands með hitauppstreymi eða rafsprengju. Uppgefið efni er síðan flutt til hvarfefnisins þar sem vaxið á þunnt filmu kemur fram. Mikilvægar breytur slíkrar húðunartækni eru aðallega meðalhraðinn í uppgufunarefnunum og skörpum dreifingu þeirra. Grunnþrýstingurinn verður að vera geymd í háu lofttæmi til að lágmarka fjölda höggviðburða milli uppgufunar agnanna og leifar lofttegunda í hólfið. Stórt lofttæmi gerir agnunum kleift að hafa nægilega "meðallausan braut" til þess að þunnt kvikmyndin vaxi á undirlagsstigi. Húðun með uppgufun fer yfirleitt í hólfinu eins og sá sem er sýndur á mynd 1 hér að neðan. Ryðfrítt stálhólfið er flutt með hjálp aðal- og efri dælunnar (eins og túrbóndælu eins og í dæminu eða dreifingardælunni). Uppruni uppgufunarbúnaðarins er e-geisla byssuhöfuð; húðvöxturinn er stjórnað af kvars kristalmikilvægi sem getur greint bæði þykkt og uppgufunartíðni. Jónbyssa er bætt við til að auka þéttleika húðunarefnisins eða til að undirbúa hvarfefni fyrir útfellingu.

PVD evaporation chamber.jpg

Mynd 1: PVD uppgufunarhólf



Dreifing uppgufunarbúnaðarins: einsleitni grímur

Fyrir íbúð hvarfefni er dreifing uppgufunar efnis mjög háð fjarlægðinni milli upptaksins og undirlagsins sem á að húða, svo og á horninu á milli hvarfefnisins og uppgufunargjafans. Ósjálfstæði er skilgreint af svonefndri cosine-lögum þar sem fjarlægðin er í öfugu hlutfalli við fermetra fjarlægðarinnar og hornviðnám er í réttu hlutfalli við cosínus hornsins. Þó að fyrsta getið að mestu verið leiðrétt með því að nota kúlulaga kalótta sem geymir hvarfefnið, þá þarf seinni þátturinn að vera einsleit til að ná einsleitri dreifingu uppgufaðs efnis á öllum hvarfefnum.


Húðunarefni með hitameðferð eða e-geisla uppgufun

Húðun með efni uppgufun var stórt skref í húðunartækni þegar hún var kynnt árið 1930. Í dag gerir þessi tækni kleift að nota margar mismunandi húðunarefni, eins og sýnt er í töflunni hér fyrir neðan:

Afhending
Efni Dæmigert uppgufunarefni Óhreinindi Upphæð Hitastig Kostnaður
Thermal Metal eða efni með lágt bræðslumark

Au, Ag, Al, Cr, Sn, Sb, Ge, Í, Mg, Ga

CdS, Pbs, CdSe, NaCl, KCl, AgCl, MgF2, CaF2, PbCl2

Hár 1 - 20 A / s - 1800 ℃ Lágt
E-geisla Bæði málm og dielectrics

Allt hér að ofan, auk:

Ni, Pt, Ir, Rh, Ti, V, Zr, W, Ta, Mo, Al203, SiO, Si02, SnO2, Ti02, Zr02

Lágt 10 - 100 A / s - 3000 ℃ Hár


Sputter lag tækni

Sputter lag, einnig þekktur sem "segulómun", notar erosive aðgerð hraða jónir á yfirborði markmiðs efnis. Þessar jónir hafa nóg af orku til að fjarlægja (= sputter) agnir á markhópnum. Í einföldustu formi er undir rafhverfi myndast á milli rafskauts og katódesplata (miða) sem skal sputtered. Með rafspennu er vinnandi gas, almennt Argon (Ar), jónnað og myndar glóandi útskrift. Þar sem markmiðið er haldið við neikvæða spennu hraðar Ar + jónin í átt að miða og "sputter" atómin á yfirborðinu. Öfugt við varma uppgufun, í sputtering, eru agnir marksins ekki fluttir af hita, heldur með beinni "hreyfingu skriðþunga" (óslétta árekstur) milli jóna og atóm efnisins sem á að afhenda. Til að ná sprautun er ákveðin þröskuld nauðsynleg til að fjarlægja atóm frá miða yfirborðinu og koma þeim í tómarúm. Þetta er gefið til kynna með því að spraða skilvirkni S, sem er hlutfall sputtered efnisins á Ar + jón. Sputtering ferli hefur miklu meiri orku en uppgufun ferli sem þýðir að sputtered efni er yfirleitt í formi jónir með getu til að búa til mjög þétt húðun.


Magnetron sputtering

Algengasta sputtering tækni er magnetron sputtering þar sem seglum er sett á sviði miða til að halda þéttleika sputtering jónir mjög hár sem eykur sputtering skilvirkni. Þannig er hægt að fá hærra og stöðugra sprautunarhraða og þar af leiðandi hraðari útfellingu. The magnetron sputtering húðun aðferð krefst ekki mælingar á jafnvægi; Hægt er að framkvæma netþykktastýringu með eingöngu sprautunartíma: Þegar byrjað er að upphæð afhentingarinnar (þ.e. þykkt húðuð á sekúndu, venjulega gefinn sem nm / s) fer eftir segulsviðinu, rafhraðanum og gasþrýstingnum. Ef þessar færibreytur eru stöðugir er útblásturshraði jafnframt stöðugt og hægt að endurskapa með sömu skilyrðum ofangreindrar breytu.


Eftirfarandi mynd 2 sýnir hringlaga sílikon miða undir sprengingu á Ar + jónum. Það er hægt að sjá hæsta þéttleika jónarinnar (hvítt ljós) sem samsvarar fasta segulsviðinu. Hins vegar munu sputtered atóm koma frá öllu örbylgjuofninu.

th.jpeg

Mynd 2: Plasma úr hringlaga kísilmarki undir Argon ion bombardment



Reactive sputtering

Í hvarfgjarnri úthreinsun magnetrons er hvarfgasi (eða gasblöndu) bætt við óvirkan gas (til dæmis Argon) og hvarfast við atómin sem eru rifin frá markinu meðan á myndun lagsins stendur á undirlaginu. Rétt magn af hvarfgassi er ákvarðað með nauðsynlegum sjónrænum eiginleikum húðaðra efnisins. Myndin kann að vera undir-stoíkiometric, stoichiometric eða oxuð eftir því hversu mikið af hvarfgösunum er sett í húðkammann sem leiðir til fullkomlega mismunandi líkamlegra og sjónrænna eiginleika húðuðs efnisins1. Með þessari tækni er það til dæmis hægt að klæðast háum brotavísitölu og lágu brennivíddarefnislögum með því að nota aðeins eitt markmið.


Kísill er eitt af áhugaverðustu húðunarefni. Með því að blanda kísil með köfnunarefnis er hægt að fá hárbrotseiginleikar efni Si 3 N 4 (n 2,05 520 nm í lausu formi); með því að blanda það við súrefni er hægt að fá lágt brotavísitölu efni Si02 (n, 1,46, 520 nm í lausuformi). Á mynd 3 er sýnd skýringarmynd af hvarfgjafafræðinni. Köfnunarefni og súrefni eru notuð sem hvarfgasi; Argon er notað til að búa til plasma og spilla Silicon target.

Reactive sputtering chamber.jpg

Mynd 3: Reactive sputtering chamber



Samanburður á milli uppgufunar- og spaðahúðartækni

Sputtering er ekki uppgufunaraðferð. Hátt orka sem taka þátt í ferlinu mun ekki búa til uppgufaða atóm eins og með varma uppgufun. Frekar það skapar plasma hleðsluglasa með miklu meiri orku. Samanburður á orku agnanna sem fæst með því að sprauta og með uppgufun eru síðarnefndu miklu minna ötull og því geta þeir ekki skipulagt sig til að hafa mikla þéttleika þegar þeir þynna kvikmynd á undirlaginu.


Eins og sýnt er á mynd 1 þarf e-geisla uppgufun að aðstoða jón geisla við afhendingu til að fá meiri þéttleika. Þessi tækni er nefndur Ion Assisted Deposition (IAD). Í jón geisla byssu myndast plasma af óvirkum eða hvarfefnum gasi; hlaðin agnir úr byssunni högg vaxandi kvikmyndina og auka kvikmynd þéttleika. Hærri þéttleiki getur aukið vélrænni eiginleika húðaðrar kvikmyndar eða aukið núningi viðnám húðunar. Annar takmörkun á uppgufun er sterk ósjálfstæði hennar á uppgufunarhraða uppgufunarefnisins, sem gerir það ómögulegt að gufa upp efni með flóknu stoichiometry eða jafnvel ál efni. Hins vegar er sputtering miklu minna viðkvæm fyrir stökfræðilegu marklínunni. Hins vegar með sputtering er ómögulegt að kúla flúoríð efni (eins og MgF 2 ) þar sem sputtered plasma eyðileggur uppbyggingu flúoríðfilmanna.


Horft til augnlæknisins, er sputtering nú þroskaður tækni til framleiðslu á AR eða Mirror-húðuðum linsum. Helstu kostir þess eru hraða ferils, stöðugleika stöðugleika sem gerir kleift að koma í veg fyrir kvars kristalskjárinn og möguleika á að framkvæma fullkomlega sjálfvirkan ferli.


Hæfni til sjálfvirkni byggist á eftirfarandi tveimur staðreyndum:

Þar sem sputtering notar sputtering og / eða hvarfgass, þarf sprautunarferlið ekki sama lágþrýstingsgólf og uppgufun.

Dreifing er ekki tengd við uppgufunarkúluna eins og í uppgufunarferlinu. Það er því mögulegt að gera sér grein fyrir fleiri samsöfnum lagkambum sem hægt er að samþætta auðveldara í sjálfvirkan framleiðslu línu (ásamt linsuframleiðslu, pólýester og snúningscoater fyrir sterkan húð).


Ofangreindar eiginleikar hafa leitt til framleiðslu margra innspýtingarkerfa fyrir mismunandi framleiðsluforrit í og utan augnlæknis. Í dag, eins og með uppgufun, er hægt að stilla blönduna af plast hvarfefni + harða skúffu + sputter AR húðun til að ná hágæða linsuafurðum með tilliti til sjón-, vélrænni og endingargæði.


NIÐURSTAÐA

Mjög stutt yfirlit yfir algengustu PVD tækni hefur verið veitt. Varma uppgufun er þroskaðri tækni: Það hefur verið til staðar síðan 1930, hæfileikaríkir og þjálfaðir rekstraraðilar eru fáanlegir um allan heim og gerir það kleift að laga næstum öll efni sem þarf til "venjulegs" húðunarumsókna (dæmi: til að linsa augnlinsur). Sputtering er yngri tækni: hún hefur verið til staðar síðan snemma á áttunda áratugnum og hefur fyrst og fremst verið notuð við háan forrit (svo sem geimtækni). En í dag eru ávinningur þess einnig notaður við "venjulegt" augnlok. Varma uppgufun þarf mikla lofttæmi meðan sputtering vinnur við hærri þrýsting, sem gerir það að auðvelda sjálfvirkan tækni sem hægt er að nota í innrauðu húðunarkerfum. Sprautunarhúðin er mjög stillanleg og nái mjög háum og stöðugum gildum með DC (= beinni straumi) eða pulsed DC tækni, allt eftir plasma kynslóðartækni. Bæði húðunartækni er hægt að stilla til að fá mismunandi eðliseiginleika húðuðra kvikmyndanna. Ákvörðunin um hvaða tækni ætti að nota ætti að byggjast á nauðsynlegri framleiðsluávöxtun, kostnaði, fjölda undirlags sem á að húða, hvarfefni og endanleg einkenni lagsins.



chopmeH: Qo'

veb: ADVANCES IN SPUTTERING COATING