Вакуумное напыление - Vacuum deposition
 | Эта статья включает Список ссылок, связанное чтение или внешняя ссылка, но его источники остаются неясными, потому что в нем отсутствует встроенные цитаты. (Апрель 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Вакуумное напыление представляет собой семейство процессов, используемых для нанесения слоев материала атом за атомом или молекула за молекулой на твердую поверхность. Эти процессы работают при давлениях значительно ниже атмосферное давление (т.е. вакуум ). Осажденные слои могут иметь толщину от одного атома до миллиметров, образуя отдельно стоящие структуры. Можно использовать несколько слоев из разных материалов, например, для формирования оптические покрытия. Процесс можно квалифицировать по источнику пара; физическое осаждение из паровой фазы использует жидкий или твердый источник и химическое осаждение из паровой фазы использует химический пар.[2]
Описание
Вакуумная среда может служить одной или нескольким целям:
- уменьшение плотности частиц так, чтобы длина свободного пробега для столкновения долго
- уменьшение плотности частиц нежелательных атомов и молекул (загрязняющих веществ)
- обеспечение плазменной среды низкого давления
- обеспечение средств контроля состава газа и пара
- обеспечение средств регулирования массового расхода в камере обработки.
Конденсирующие частицы могут образовываться разными способами:
- термическое испарение, Испарение (осаждение)
- распыление
- катодно-дуговое испарение
- лазерная абляция
- разложение химического прекурсора паров, химическое осаждение из паровой фазы
При реактивном осаждении осаждающий материал вступает в реакцию либо с компонентом газовой среды (Ti + N → TiN), либо с компонентом соосаждения (Ti + C → TiC). Плазменная среда способствует активации газообразных соединений (N2 → 2N) и при разложении химических прекурсоров паров (SiH4 → Si + 4H). Плазма также может быть использована для получения ионов для испарения путем распыления или для бомбардировки подложки для очистки распылением и для бомбардировки осаждаемого материала для уплотнения структуры и придания специальных свойств (ионное покрытие ).
Типы
Когда источником пара является жидкость или твердое тело, процесс называется физическое осаждение из паровой фазы (ПВД). Когда источником является химический прекурсор пара, процесс называется химическое осаждение из паровой фазы (CVD). У последнего есть несколько вариантов: химическое осаждение из паровой фазы при низком давлении (LPCVD), Химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD) и плазменные сердечно-сосудистые заболевания (PACVD). Часто сочетание процессов PVD и CVD используется в одних и тех же или связанных камерах обработки.
Приложения
- Электрическая проводимость: металлические пленки, резисторы, прозрачные проводящие оксиды (ТШО), сверхпроводящие пленки и покрытия
- Полупроводник приборы: полупроводниковые пленки, электроизоляционные пленки
- Солнечные батареи.
- Оптические пленки: антибликовые покрытия, оптические фильтры
- Светоотражающие покрытия: зеркала, горячие зеркала
- Трибологический покрытие: твердые покрытия, эрозионно-стойкие покрытия, твердые пленочные смазки
- Энергосбережение & поколение: низкая излучательная способность стеклянные покрытия, солнечные поглощающие покрытия, зеркала, солнечные тонкая пленка фотоэлектрические элементы, умная фильмы
- Магнитные пленки: магнитная запись
- Диффузионный барьер: газопроницаемые барьеры, паропроницаемые барьеры, твердое состояние диффузионные барьеры
- Коррозия защита:
- Автомобильная промышленность Применение: отражатели ламп и триммеры
- Прессование виниловых пластинок, производство золота и платиновые пластинки
Толщина менее одного микрометр обычно называется тонкая пленка в то время как толщина более одного микрометра называется покрытием.
Смотрите также
- Ионное покрытие
- Напыление
- Катодно-дуговое напыление
- Покрытие отжимом
- Металлизированная пленка
- Молекулярное осаждение из паровой фазы
Рекомендации
- ^ «Ежедневные события и изображения установки нового солнечного телескопа BBSO». Солнечная обсерватория Big Bear. Получено 6 января 2020.
- ^ Кинтино, Луиза (2014). «Обзор технологий нанесения покрытий». Модификация поверхности обработкой твердого тела. С. 1–24. Дои:10.1533/9780857094698.1. ISBN 9780857094681.
Библиография
- SVC, "Труды 51-й ежегодной технической конференции" (2008). Публикации SVC ISSN 0737-5921 (предыдущая работа доступна на компакт-диске)
- Андерс, Андре (редактор) "Справочник по имплантации и осаждению ионов плазменной иммерсией" (2000) Wiley-Interscience ISBN 0-471-24698-0
- Бах, Ганс и Дитер Краузе (редакторы) "Тонкие пленки на стекле" (2003) Springer-Verlag ISBN 3-540-58597-4
- Буншах, Ройтан Ф. (редактор). "Справочник по технологиям осаждения пленок и покрытий", второе издание (1994 г.)
- Глейзер, Ханс Йоахим «Покрытие стекла большой площади» (2000) Von Ardenne Anlagentechnik GmbH ISBN 3-00-004953-3
- Глокер и И. Шах (редакторы), "Справочник по технологии обработки тонких пленок", том 1 и 2 (2002 г.) Институт физики ISBN 0-7503-0833-8 (2 тома набор)
- Махан, Джон Э. «Физическое осаждение из паровой фазы тонких пленок» (2000) John Wiley & Sons ISBN 0-471-33001-9
- Маттокс, Дональд М. «Справочник по обработке физического осаждения из паровой фазы (PVD)», 2-е издание (2010 г.), Elsevier ISBN 978-0-8155-2037-5
- Маттокс, Дональд М. «Основы технологии вакуумного нанесения покрытий» (2003 г.) Noyes Publications ISBN 0-8155-1495-6
- Маттокс, Дональд М. и Вививен Харвуд Маттокс (редакторы) «50 лет технологии вакуумного покрытия и рост общества специалистов по нанесению покрытия в вакууме» (2007 г.), Общество специалистов по нанесению покрытия в вакууме ISBN 978-1-878068-27-9
- Вествуд, Уильям Д. «Распыление», Серия книг Комитета по образованию AVS, Vol. 2 (2003) АВС ISBN 0-7354-0105-5
- Willey, Ronald R. «Практический мониторинг и контроль оптических тонких пленок (2007)» Willey Optical, консультанты ISBN 978-0-615-13760-5
- Уилли, Рональд Р. «Практическое оборудование, материалы и процессы для оптических тонких пленок» (2007) Willey Optical, консультанты ISBN 978-0-615-14397-2