Dėl savo puikių savybių ši technologija tapo pagrindiniu fizinio garų nusodinimo (PVD) metodu šiuolaikinėje dangų pramonėje, ypač puslaidininkių, optikos ir funkcinių dangų srityse.
Norint suprasti magnetroninio purškimo ypatybes, reikia pradėti nuo jo veikimo principo. Magnetinio lauko įvedimas yra esminis patobulinimas, palyginti su tradiciniu purškimu.
Didelis -greitas, žemos{1} temperatūros purškimas: naudojant tradicinį diodų purškimą, antriniai elektronai tiesiogiai bombarduoja substratą, sukeldami greitą temperatūros padidėjimą ir mažą nusėdimo greitį. Magnetroninis purškimas, įvedant magnetinį lauką, statmeną elektriniam laukui tiksliniame paviršiuje, naudoja Lorenco jėgą elektronams surišti šalia tikslinio paviršiaus, verčiant juos judėti dideliais atstumais išilgai cikloidų ar spiralių. Tai labai padidina susidūrimo su dujų molekulėmis tikimybę, sukuriant didelio -tankio plazmą. Tai leidžia dulkinimo išeigą ir nusodinimo greitį padidinti eilės tvarka, palyginti su diodiniu purškimu. Tuo pačiu metu elektronų energija išeikvojama daugybinių susidūrimų metu, todėl galiausiai pasiekiant substratą, energija yra labai maža ir pasiekiama pusiausvyra tarp „didelio greičio“ ir „žemos temperatūros“.
Aukščiausia plėvelės kokybė: išpurškiamos tikslinės dalelės (daugiausia neutralūs atomai) turi didelę energiją (maždaug 10 eV, gerokai viršijančią 0,2 eV garavimo) ir nusėda ant pagrindo, o tai skatina smulkių ir tankių kristalų branduolių susidarymą. Todėl plėvelės struktūra yra gera, su nedaug skylučių ir didelio grynumo. Tuo pačiu metu dėl didelės energijos
Platus medžiagų pritaikymas: beveik visos medžiagos (įskaitant aukšto -lydymosi-taško metalus, lydinius, puslaidininkius, keramiką ir t. t.) gali būti paverstos purškimo taikiniais, pramušant lydymosi temperatūros apribojimo kliūtis tradiciniame nusodinant garais. Jis taip pat gali paruošti sudėtines plonas plėveles reaktyviu purškimu (įvedant reaktyviąsias dujas, pvz., deguonį ir azotą) arba pasiekti tikslią lydinio plėvelės sudėties kontrolę naudojant kelių -taikinių bendrąjį-purškimą.
Puikus proceso valdymas: tiksliai sureguliavus tokius parametrus kaip maitinimo šaltinis, darbinis dujų slėgis ir dujų srautas, plėvelės storis, sudėtis ir mikrostruktūra gali būti kontroliuojami labai tiksliai. Labai tinka daugiasluoksnėms ir sudėtingų struktūrų plonoms plėvelėms ruošti. Sistema pasižymi dideliu stabilumu ir pakartojamumu, todėl ją galima lengvai išplėsti nuo mažos-laboratorinės paskirties iki didelės-pramoninės gamybos (pvz., didelio ploto architektūriniu būdu dengtas stiklas ir ritininis-į-ritininis padengimas). Tai brandi ir patikima pramoninė technologija.
Apribojimai: ne panacėja
Nepaisant reikšmingų pranašumų, magnetroninis purškimas taip pat kelia tam tikrų iššūkių: Taikinio panaudojimo problemos: Dėl netolygaus magnetinio lauko pasiskirstymo ant tikslinio paviršiaus susidaro netolygus ėsdinimo „lenktynės“, todėl tradicinių plokščių taikinių panaudojimo lygis yra žemas, tik 30–40%.
Plazmos nestabilumas: tam tikromis proceso sąlygomis iškrovimo procesas gali būti nestabilus, ypač esant feromagnetiniams taikiniams arba reaktyviojo purškimo procesuose, kur gali kilti problemų, tokių kaip „lankas“.
Plėvelės įtempimo problemos: didelės{0}}energijos dalelių bombardavimas taip pat gali sukelti didelį vidinį nusodintų plėvelių įtempį, kurį reikia kontroliuoti naudojant tam tikras optines ar mechanines priemones.
Apibendrinant galima teigti, kad pagrindinės magnetroninio purškimo technologijos ypatybės yra jos gebėjimas pasiekti du pagrindinius proveržius, palyginti su tradiciniais purškimo būdais naudojant magnetinio lauko uždarymą: žymiai padidinti nusodinimo greitį ir efektyviai kontroliuoti substrato temperatūros kilimą. Būtent šis didelio greičio ir žemos temperatūros derinys suteikia jam nepakeičiamą vietą aukščiausios klasės gamyboje.
https://www.tiktok.com/@vacuum.coatingmachine?lang=zh-Hansas
Daugiau PVD dengimo mašinų vaizdo įrašų apsilankykite svetainėje, ačiū.
