Introdução e compreensão simples do revestimento a vácuo (3)

Sputtering Coating Quando partículas de alta energia bombardeiam a superfície sólida, as partículas na superfície sólida podem ganhar energia e escapar da superfície para serem depositadas no substrato.O fenômeno de pulverização começou a ser usado na tecnologia de revestimento em 1870 e gradualmente usado na produção industrial após 1930 devido ao aumento da taxa de deposição.O equipamento de pulverização catódica de dois polos comumente usado é mostrado na Figura 3 [Diagrama esquemático de pulverização catódica de dois pólos de revestimento a vácuo].Normalmente o material a ser depositado é feito em uma placa-alvo, que é fixada no cátodo.O substrato é colocado no ânodo voltado para a superfície alvo, a alguns centímetros de distância do alvo.Depois que o sistema é bombeado para um alto vácuo, ele é preenchido com gás 10 ~ 1 Pa (geralmente argônio), e uma tensão de vários milhares de volts é aplicada entre o cátodo e o ânodo, e uma descarga incandescente é gerada entre os dois eletrodos .Os íons positivos gerados pela descarga voam para o cátodo sob a ação de um campo elétrico e colidem com os átomos na superfície alvo.Os átomos-alvo que escapam da superfície do alvo devido à colisão são chamados de átomos pulverizados e sua energia está na faixa de 1 a dezenas de elétron-volts.Os átomos pulverizados são depositados na superfície do substrato para formar um filme.Ao contrário do revestimento por evaporação, o revestimento por pulverização não é limitado pelo ponto de fusão do material do filme e pode pulverizar substâncias refratárias como W, Ta, C, Mo, WC, TiC, etc. O filme composto por pulverização catódica pode ser pulverizado pela pulverização catódica reativa método, ou seja, o gás reativo (O, N, HS, CH, etc.)

adicionado ao gás Ar, e o gás reativo e seus íons reagem com o átomo alvo ou o átomo pulverizado para formar um composto (como óxido, nitrogênio) Compostos, etc.) e depositado no substrato.Um método de pulverização catódica de alta frequência pode ser usado para depositar o filme isolante.O substrato é montado no eletrodo aterrado e o alvo isolante é montado no eletrodo oposto.Uma extremidade da fonte de alimentação de alta frequência é aterrada e a outra extremidade é conectada a um eletrodo equipado com um alvo isolante por meio de uma rede correspondente e um capacitor de bloqueio CC.Depois de ligar a fonte de alimentação de alta frequência, a tensão de alta frequência muda continuamente sua polaridade.Os elétrons e os íons positivos no plasma atingem o alvo isolante durante o meio ciclo positivo e o meio ciclo negativo da tensão, respectivamente.Como a mobilidade do elétron é maior que a dos íons positivos, a superfície do alvo isolante é carregada negativamente.Quando o equilíbrio dinâmico é alcançado, o alvo está em um potencial de polarização negativo, de modo que os íons positivos pulverizados no alvo continuam.O uso de pulverização catódica com magnetron pode aumentar a taxa de deposição em quase uma ordem de grandeza em comparação com a pulverização catódica sem magnetrão.


Horário da postagem: 31 de julho de 2021