Sputter Coater en tegnieke
Wat is Sputter Coater
Sputtercoater kan 'n kompakte of tafelbladbedekkingstelsel wees wat ideaal geskik is vir hoëgehalte-bedekking van nie-geleidende monsters vir skandering van elektronmikroskoopbeelding. Om die monster droog en skoon te hou, is 'n basiese vereiste voordat die bedekking gesputter of verdamp word. Indien nodig, word die monster en katode omgeruil en die oppervlak word skoongemaak deur gloei ontlading. Daarna word die monster herwin en dan sputterbedek. Yster-, nikkel-, koper- en ander sputterteikens word algemeen as katodemateriaal vir hierdie instrument gebruik, en soms kan elektrodegoud, platinum, palladium, indium en ander metale of koolstoftou ook as "katodemateriale" gebruik word.
Wat is Sputtering Coating en hoe om Sputter Coater te definieer
Sputtering is een van die PVD-dunfilmvoorbereidingstegnieke, wat in vier hoofkategorieë verdeel word: DC-sputtering, RF-sputtering, magnetronsputtering en reaktiewe sputtering.
Wat beteken Sputtering
Sputtering is die proses om 'n teikenmateriaal met gelaaide deeltjies te bombardeer -> wanneer die versnelde ione die vaste oppervlak bombardeer -> atoombotsings op die oppervlak -> energie- en momentumoordrag vind plaas -> wat veroorsaak dat die teikenmateriaalatome van die oppervlak af ontsnap en op die oppervlak neerslaan. substraat materiaal.
Sputtering is ook 'n verskynsel waarin atome of molekules van die oppervlak van teikenmateriale ontsnap deur te bombardeer met gelaaide energiedeeltjies.
Aangesien die sputterproses momentumomskakeling bevat, is die gesputterde deeltjies rigtinggewend.
Wat is Sputter Coating
Sputterbedekking het heel aan die begin verskyn as eenvoudige DC-diode-sputtering. Dit het die voordeel van net 'n eenvoudige toestel, maar die DC dipool sputtering afsettingtempo is relatief laag. Dit kan nie uitgevoer word onder die omstandighede van lae lugdruk (<0.1 Pa) om selfonderhoudende ontlading te handhaaf nie. Nadele, soos die onvermoë om isolasiemateriaal te sputter, beperk die toepassing daarvan. As 'n warm katode en 'n hulpanode by die GS-dipool-sputtertoestel gevoeg word, is dit GS-drievoudige sputtering. Die warm elektrone wat deur die bykomende warm katode en hulpanode gegenereer word, verhoog die ionisasie van die sputterende gasatome, wat sputtering selfs by lae lugdruk moontlik maak.
Daarbenewens kan die sputterspanning verminder word, wat beteken dat sputtering by lae lugdruk en lae spanning uitgevoer word. Terselfdertyd word die ontladingsstroom van die sputterbedekking verhoog en kan dit onafhanklik van die spanning beheer word. Die byvoeging van 'n elektrode (roosteragtig) voor die warm katode vorm 'n vierpool sputtertoestel wat die ontlading kan stabiliseer. Hierdie toestelle het egter probleme met die verkryging van plasmasones met hoë konsentrasies en lae afsettingskoerse, dus word hierdie tegnologie nie wyd in die industrie gebruik nie.
Wat beteken Sputtered
Sputtered kan gebruik word om metaal-, legerings- of diëlektriese materiale of films op die oppervlak van ander substraatmateriaalstof te verkry. Dit is geskik vir die vervaardiging van dunfilm-geïntegreerde stroombane, skyfieloodtoestelle, halfgeleiertoestelle ensovoorts.
Wat doen Sputtering Process
Sputteringsproses beteken dat deeltjies (ione of neutrale atome of molekules) van sekere energie die oppervlak van 'n vaste stof bombardeer sodat die atome of molekules naby die oppervlak van die vaste stof 'n groot genoeg energie verkry om uiteindelik van die oppervlak van die vaste stof te ontsnap.
Sputtering kan slegs onder 'n sekere vakuumdruk uitgevoer word, so die sputterproses staan ook bekend as vakuumsputtering coating proses.
Magnetron Sputtering Beginsels
Magnetronsputtering is 'n metode om 'n magnetiese veld ortogonaal tot die elektriese veld op die teikenoppervlak te vestig om die probleme van die lae neerslagtempo van dipoolsputtering en lae plasmadissosiasietempo op te los. Dit het dus een van die hoofmetodes in die deklaagbedryf geword.
Magnetron sputtering coating is 'n nuwe tipe fisiese dampfase coating metode. Dit gebruik 'n elektrongeweerstelsel om elektrone uit te stuur en te fokus op die materiaal wat bedek moet word sodat die atome uitgespat word om die beginsel van momentumomskakeling te volg en wegvlieg van die materiaal met hoë kinetiese energie om 'n film op die substraat neer te sit. Hierdie bedekte materiaal word sputterteiken genoem. Sputtering-teikens sluit metale, legerings, keramiekverbindings, ens.
Magnetron sputtering het die volgende eienskappe in vergelyking met ander coating tegnologie
1. Wye verskeidenheid materiale wat in teikens voorberei kan word, insluitend legerings en keramiekmateriale, selfs byna alle soorte metale en verbindings.
2. Gesamentlike sputtering van veelvuldige teikens onder toepaslike toestande, wat die afsetting van presies-geproporteerde en konstante legerings moontlik maak.
3. Die byvoeging van suurstof, stikstof of ander reaktiewe gasse tot die sputterende ontladingsatmosfeer laat die afsetting toe van saamgestelde films wat die teikenmateriaal met gasmolekules vorm.
4. Deur die sputterbedekkingsproses presies te beheer, kan eenvormige en hoë-presisie filmdiktes maklik verkry word.
5. Die teikenmateriaal kan direk van soliede toestand na 'n plasmatoestand getransformeer word deur ioonsputteringstegnologie, en die installering van sputterteikens is nie beperk tot sekere manier nie, wat geskik is vir die ontwerp van 'n groot volume bedekkingskamer met veelvuldige teikens reëling.
6. Die eienskappe van vinnige sputterbedekking, digte film en goeie adhesie maak dit geskik vir hoë volume en hoë doeltreffendheid industriële produksie.
Sputtering Teikens Vereistes
Die vereistes van sputterteikens is hoër as dié van die tradisionele materiaalbedryf met algemene vereistes soos grootte, platheid, suiwerheid, onsuiwerheidsinhoud, digtheid, N/O/C/S, korrelgrootte en defekbeheer.
Sputtering teikens het ook hoë of spesiale vereistes, insluitend oppervlak grofheid, weerstand, korrelgrootte eenvormigheid, samestelling en weefsel eenvormigheid, oksied inhoud en grootte, magnetiese deurlaatbaarheid, ultra-hoë digtheid en ultra-fyn korrels, ens.
Sputtering-teikens word hoofsaaklik in die volgende velde gebruik
1. Elektronika en inligting industrie, insluitend geïntegreerde stroombane, inligting stoor, vloeibare kristal vertoon, laser geheue, elektroniese beheer toestelle, ens.
2. Glasbedekkingsbedryf (byvoorbeeld sputterbedekkingsglas).
Slytasiebestande en hoë-temperatuur korrosiebestande nywerhede.
3. hoë-graad dekoratiewe goedere industrie.
4. Ander nywerhede ens.
Wat is Sputtering Deposition
Sputterneerlegging is 'n metode om atome vanaf 'n teiken te sputter deur dit met hoë-energiedeeltjies te bombardeer en dit op die oppervlak van die substraat neer te sit om 'n dun film te vorm.
Voor- en nadele van Sputtering Coating
1. Tegnies kan enige stof gesputter word, veral elemente en verbindings met hoë smeltpunte en lae dampdruk. Vaste stowwe van enige vorm, ongeag die stof soos metale, halfgeleiers, isolators, verbindings en mengsels, kan as teikenmateriale gebruik word. Aangesien isolerende materiale en legerings soos oksiede nie ontbind en gefraksioneer word wanneer dit gesputter word nie, kan dit gebruik word om dun films met soortgelyke komponente as die teikenmateriaal en legeringsfilms met eenvormige komponente voor te berei, en selfs supergeleidende films met komplekse samestellings.
2. Goeie adhesie tussen die gesputterde film en die substraat.
a. Die energie van gesputterde atome is 1-2 ordes van grootte hoër as dié van verdampte atome. Daarom word die hoë-energie deeltjies op die substraat neergesit vir energie-omsetting, wat hoër termiese energie genereer en die adhesie van die gesputterde atome aan die substraat verbeter.
b. 'n Gedeelte van die gesputterde atome met hoë energie sal verskillende grade van inspuitingverskynsels produseer, wat 'n diffusielaag op die substraat vorm waar die gesputterde atome en die atome van die substraatmateriaal vermeng is.
c. Tydens die bombardement van sputterende deeltjies word die substraat altyd in die plasmagebied skoongemaak en geaktiveer, wat die neergeslagte atome wat nie goed heg nie verwyder en die substraatoppervlak suiwer en aktiveer. Daarom word die adhesie van die gesputterde filmlaag aan die substraat aansienlik verbeter.
3. In die sputterbedekkingsproses is die verskynsel van verdampingsbronbesmetting, wat nie tydens vakuumdampneerslag vermy kan word nie, nie teenwoordig nie. Daarom is die sputterbedekkingsdigtheid hoog, minder speldegate en die suiwerheid van die filmlaag is ook hoog.
4. Aangesien die filmdikte beheer kan word deur die teikenstroom tydens sputterbedekking te beheer. Daarom kan die beheerbaarheid van die filmdikte van sputterbedekking en die reproduseerbaarheid van die filmdikte van veelvuldige sputtering effektief die voorafbepaalde dikte van die film plaat.
5. Sputter coating kan ook 'n eenvormige dikte film oor 'n groot area verkry.
Nadeel van sputtering (verwys ook na dipool sputtering)
1. Komplekse sputtertoerusting wat hoë (elektriese) druk toestelle benodig.
2. Lae sputterende neerslagtempo.
3. Stygende temperatuur van die substraat is hoog en dit is vatbaar vir onsuiwer gasse.
Sputter Coater vir SEM
Elektronmikroskopies (SEM) is 'n veelsydige hulpmiddel. Meeste van die tyd kan dit gebruik word om nanoskaal inligting oor verskeie monsters te verskaf sonder monstervoorbereiding. En in sommige gevalle is dit nodig om SEM te gebruik in kombinasie met 'n Ioon sputter coater om beter SEM beelde te verkry.
Hoe SEM werk en beginsels
Die sputtertegniek van SEM-goudbedekking kan byna alle soorte monsters, keramiek, metale, legerings, halfgeleiers, polimere, biologiese monsters, ens. beeld. Sommige spesifieke tipes monsters is egter meer uitdagend en vereis dat die operateur addisionele monstervoorbereiding moet doen om versamel beelde van hoë gehalte met behulp van SEM-goudsproei. Hierdie bykomende stappe sluit in die sputtering van 'n ekstra geleidende dun laag materiaal soos goud, silwer, platinum of chroom op die oppervlak van die monster.
Nadele van SEM
As gevolg van die gemak van werking, is daar 'n paar bekommernisse by die gebruik van goue sputterbedekking. Die enigste aandag is dat die operateur aan die begin die beste parameters moet uitvind om die beste spuitresultate te kry. Na goudsputtering is die oppervlak van die elemente egter nie meer die oorspronklike materiaal nie en gaan hul voeringinligting van hulle verlore.