Liječenje površina metodom usisavanog prskanja metalima omogućava ojačati pozitivne karakteristike proizvoda iz različitih materijala. Metalni dijelovi zaštićeni su od korozije, električna energija je bolje izvedena, postaju estetskiji izvana. Metalizacija plastičnih proizvoda omogućava vam da dobijete kvalitetne i lijepe detalje lakših i jeftinih materijala. To se posebno odnosi na automobilsku industriju, jer metalizacija plastičnih komponenti može značajno smanjiti težinu automobila. I metaliziran krzno Dajte krzneni kaput ekskluzivnost, jedinstvenost i novi je trend sezone.

U Alpha-K, možete naručiti vakuumsko prskanje metala za proizvode iz različitih materijala, uključujući krzno.

Metode

Suština tehnologije je da se pod vakuumskim uvjetima na posebnoj opremi prenosi najmanji metal-vodi na radnoj površini radnog dijela. U procesu formiranja premaza, početni metalni isparava, kondenzirani, apsorbira i kristalizira u plinskom okruženju, stvarajući otporan premaz. Ovisno o vrsti radnog komada, svojstva metalnog filma i odabrani režim prskanja dobivaju se širok izbor efekata. Možete prskati gotovo bilo koji metal: aluminij, nikl, hrom, bakar, bronza, zlato, titanijum itd., Uzimajući u obzir specifične svojstva i karakteristike, za svaki metal su potrebni različiti načini i tehničke tehnike i tehničke tehnike. Na primjer, zbog niske otpornosti na habanje, posebna tehnologija zahtijeva vakuum aluminijsko prskanje. Zato naša kompanija zapošljava izuzetno visoko kvalificirane i iskusne stručnjake. Metalizacija se vrši na različite načine.

Vakuum plazma

U takvim sustavima, pod nekim pritiskom plina, metalizirani premaz kreira se snažnim zagrijavanjem metala izvora, kao rezultat toga što se pojavljuje njegova isparavanje, a čestice se nalaze na obratku. Vijeće može biti metalik, staklo, nužno sa sistemom vodenog hlađenja. Za zagrijavanje prskanog elementa, koriste se takvi isparivači:

• Žičana ili vrpca volfram ili molibden evaparator izravne toplote;
• elektron-radijalni, stvarajući grijanje sa električnim bombom.

U skladu s početnim metalom ili legurom koji treba raspršiti u dijelu, temperatura grijanja u izmjenjivaču topline izlaže, može dostići 20 hiljada ° C. Ako se metal raspršiva nije baš dobro prijanjanje s materijalom obratka, prvo se primjenjuje primarni sloj metala s višim svojstvima adhezije.

Ion-vakuum

Glavna prednost ove metode je nedostatak potrebe za jako zagrijavanjem isparivača. Metal se prska pod utjecajem bombardovanja negativno nabijenih gasova. Stvaranje takvog medija moguće je zbog posebnih ispuštanja unutar Radne komore. Da biste to učinili, oprema koristi magnetni sistem sa hlađenjem. Užareni pražnjenje za prskanje prskanog elementa kreira se između 2 elektrode zbog opskrbe visokonaponskim naponom do 4 četvorna metra. Radno vijeće kreira plinski medij s pritiskom do 0,6 Pascala. Slični princip proizvodi i vakuum ion-plazma prskanje na specijaliziranoj opremi.

Površine pogodne za prskanje

Svi predmeti koji mogu izdržati grijanje na 80 ° C i efekte specijaliziranih lakova. Prednost tehnologije je ona da u umjetnosti daje učinak bakrenih premaza, ogledala hrom, pozlata, nikalske površine. Češće vakuum metalizacijom dijelovi su prekriveni plastikom, staklom, metalnim legurima, raznim polimernim i keramičkim proizvodima. Manje je vjerovatno, ali još uvijek se tehnologija koristi za više meki materijali, kao što su drvo, tekstil, krzno.

Obrada metalnih praznina i proizvoda izrađenih od metalnih proizvoda zbog dobre kompatibilnosti baze i premaza ne zahtijeva upotrebu dodatnih potrošnih materijala. Dok polimeri moraju biti prikriveni predusci i ljepljivi kompozicijama. Kako bi se spriječilo deformaciju polimernih praznina i smanjenje napona u radno okruženje Za vrijeme vakuumske metalizacije koriste se posebne izmjene komponenti i difuzijski načini materijala.

Faze metalizacije

Tehnološki proces vakuuma za prskanje metala na raznim proizvodima uključuje nekoliko uzastopnih faza:

• Priprema detalja. Važno je da radni komad ima najjednostavniji oblik, bez da je teško smjestiti mjesta kondenzata.
• Odbrana. Na polimernim osnovama koje sadrže male molekularne punilo za kilograme, potrebno je primijeniti antidifuzivni premaz.
• Sušenje. Za 3 sata, detalji se suše na 80 stepeni Celzijusa, što vam omogućava uklanjanje upijajuće vlage.
• Odmašćivanje. U vakuumskoj komori uz pomoć pražnjenja sjaja, prazno je odmašćivanje. To posebno pogađa strukturu polimera.
• Obrada aktivacije. Način obrade se odabere ovisno o materijalu proizvoda, potrebno je povećati površinsko prijanjanje prije metalizacije.
• Metalno prskanje. Kondenzacijom je kreiran metalni sloj na radnom komadu.
• Kontrola kvaliteta premaza. Ukrasni dijelovi se pregledavaju za uniformnost prskanja i njegovu snagu. Tehnički proizvodi To se dodatno testira uz pomoć ljepljive trake, ultrazvučnih oscilacija, trenja itd.

Instalacije metalizacije su prilično složena i skupa oprema koja troši puno električne energije. Da bi se stvorio integrirani tehnološki ciklus, prilično prostrana soba zahtijeva prilično prostranu sobu, jer treba postaviti nekoliko različitih funkcija. Osnovni čvorovi vakuumskog sustava:

• Napajanje i kontrolna jedinica u agregatu s izvorom kondenzanog metala.
• Sustav distribucije plina, stvarajući vakuum prostor i reguliranje gasova.
• Radna komora za vakuum metalizaciju.
• Blok toplinske kontrole, kontrola debljine i brzine prskanja, svojstva premaza.
• Transportni blok koji je odgovoran za promjenu položaja praznina, njihov feed i oduzimanje iz komore.
• Uređaji za otključavanje, plinski filtri, prigušivači i drugi dodaci.

Magnetron i jonsko-plazma oprema za vakuum mogu biti različitih dimenzija, od malog, s nekoliko litara s kamerama do vrlo veliku, sa zapreminom komora u nekoliko kubnih metara.

Alpha-K ima dovoljno proizvodnih pogona i odgovarajuću opremu za pružanje različitih metoda vakuumskog prskanja. Možemo naručiti jop-plazma premaz proizvoda od bilo kakvih metala poput titana, bakra, aluminija, mesinga, hroma, raznih legura itd. Garantiramo visokog kvaliteta rada i odane cijene.

Da biste promijenili glavna svojstva metala, plastike, keramike ili drugih materijala, može se provesti proces metalizacije. Vakuum metalik je jedna od najčešćih metoda raspršivanja metala, zbog kojih se formira zaštitna površina sa definisana svojstva, neobična supstrata. Razmotrite značajke tehnologije vakuum metalizacije više.

Tehnološki proces vakuum metalizacije

Razmatrana metoda prerade dijelova se nanosi dugo vremena. Vakuum metalizacija je proces zasnovan na isparavanju i gubitku kondenzata materijala na podlozi. Među značajkama ovog procesa treba napomenuti sljedeće tačke:

1. Univerzalnost i visoka efikasnost metode određuje njegovu veliku distribuciju. U budućnosti se očekuje opsežnija upotreba procesa metalizacije polimera i drugih materijala. Razvoj metode obrade koji se razmatra povezan je s poboljšanjem korištene opreme. Dakle, moderni vakuumski setovi omogućavaju vam automatizaciju postupka metalizacije dijelova, poboljšavajući kvalitetu dobivenih površina, smanjiti troškove dobivenih proizvoda. Jedina prepreka razvoju ove industrije visoki je trošak moderne opreme i nastaju poteškoće u svojoj instalaciji, upotrebi i održavanju.
2. Tehnološki proces vakuum metalizacije prilično je kompliciran, rezultat se ogleda u stanju provedbe svake faze. Kad se materijal zagrijava, što bi trebalo biti budući premaz, to podvrgava veliki broj promjena. Primjer je da se premaz prvobitno isparava, tada se pojavljuje adsorpcija, nakon čega gubitak kondenzacije i kristalizacije za popravljanje sloja na površini.
3. Kvaliteta rezultata je utjecaj dovoljno velikog broja faktora, među kojima primjećujemo fizičko-hemijsku kvalitetu supstrata, izdržavajući uvjete za provođenje metalizacije.
4. Formiranje prskanog premaza tokom metalizacije događa se u dvije glavne faze: prijenos energije i mase iz izvora do površine i njihova distribucija u cijelom podlogu.

Instalacija za vakuum metalizaciju

Tehnologija vakuum metalizacije pogodna je za obradu različitih dijelova. Kao primjer možete donijeti valjani materijali od plastike ili plastike.

Tipična tehnologija sastoji se od nekoliko glavnih koraka:

1. Priprema dijela u proces. Među zahtjevima koji su predstavljeni detaljima može se primijetiti nepostojanje oštrih ivica i skrivenih područja iz pravog kontakta kondenzata. Vakuum metalizacija plastike ili drugih materijala moguća je samo ako se oblik praznina nije kompliciran.
2. Digresija i sušenje. Neki materijali mogu sadržavati veliku količinu adsorbirane vlage, na primjer, polimera. Sušenje se vrši na temperaturi od oko 80 stepeni Celzijusa, vrijeme izlaganja je 3 sata. Odmah se već provodi u vakuumskoj komori u pripremnoj fazi. Tehnologija odmašćivanje pruža odmotavanje kotrljanja i utjecaj užarenog pražnjenja. Kako su rezultati studija pokazali, učinkovitost žarenja u fazi pripreme polimera povoljno utječe na strukturu materijala koji se razmatra, jer je indikator internog napona značajno smanjen. Vakuumska valjana metalik treba izvesti s izuzetkom vjerojatnosti nabora u fazi pripreme radnog dijela, jer se mogu nazvati oštećenjima.
3. Faza obrade za aktiviranje površine. Vakuum metalizacija plastike i drugih materijala uključuje aktiviranje površine. U ovom slučaju se može koristiti najefikasnije metode aktivacije, čiji izbor ovisi o osobinama same materijala. Ovaj je proces dizajniran za povećanje površinskog adhezije.
4. Nanošenje tvari na površinu. U većini slučajeva vakuum metalizacija aluminija ili drugih legura prolazi prilikom primjene otpornog metode isparavanja pod uvjetom temperaturnih efekata. Worfram tehnologija isparavanja primjenjuje se mnogo rjeđe, jer pruža zagrijavanje srednjeg na malu temperaturu, kao rezultat čiji je isparivač uništen u minimalnom vremenu.
5. Konačna faza odnosi se na kontrolu kvalitete metalizacije. Ako je primijenjeni sloj ukrasni, tada u većini slučajeva kontrola kvaliteta je registriranje optičkih svojstava. Pored toga, posvećena je pažnja ujednačenosti u prskanju, čvrstoća spoja površine površinskog sloja i strukture.

Rezultat vakuum metalizacije

Tehnologija vakuumske metalizacije plastike i drugih materijala je složena, moraju se pridržavati svih uvjeta obrade kako bi se dobila visokokvalitetna površina.

Opseg vakuum metalizacije

Prilikom razmatranja primjene ove tehnologije, primjećujemo da se može koristiti za pokrivanje sljedećih materijala:

1. plastika;
2. aluminijum;
3. različiti polimeri;
4. staklo;
5. keramika;
6. metali.

Metalizacija plastičnih proizvoda dobila je najveću distribuciju. To je zbog činjenice da na ovaj način proizvod iz jeftine plastike stječe atraktivniji pogled.

Ako trebate uštedjeti u proizvodnji, ali istovremeno pružaju visoke ukrasne kvalitete, aluminijski ili drugi metali se provode.

Primjer, nazovimo proizvodnju dijelova automobila koji se koriste prilikom dovršavanja kabine. Kineski i japanski proizvođači automobila odavno su počeli primjenjivati \u200b\u200btehnologiju koja se razmatraju kako bi smanjili svoj automobil. U ovom se slučaju koristi upotreba vakuum metallizacije ne samo u dekorativnim svrhama, zbog veće čvrstoće površinskog sloja, dijelovi duže služe, stupanj trenja opada. Međutim, metalizacija ne poboljšava snagu cijelog polimernog proizvoda.

Ova se tehnologija koristi u proizvodnji različitih stvari koje se koriste u svakodnevnom životu, jeftinom nakitu. Mnogo distribucije nastaje zbog činjenice da se površinski sloj ne bavi tokom dugog razdoblja rada. Prethodno korištene tehnologije prskanja nisu osigurale stvaranje visokog prijanjanja između supstrata i ukrasnog premaza.

Prednosti vakuum metalizacije

Ova tehnologija ima prilično velik broj prednosti:

1. Sposobnost automatizacije procesa. Kao što je ranije napomenuto, instalirana oprema omogućava maksimiziranje u pitanju procesa, zbog čega se vjerojatnost pojave oštećenja smanji zbog ljudske greške.
2. Rezultirajuća površina bit će ujednačena, što osigurava atraktivan pogled i visoke performanse dijela. Po pravilu, nakon metalizacije, površina polimera podsjeća na polirani metal.
3. Prilikom poštivanja tehnologije prskanja, površinski sloj može poslužiti tokom mnogo godina. Faza kontrole kvalitete omogućava uklanjanje vjerojatnosti ispumpavanja površinskog prskanog sloja ili njegove brze abrazije.
4. Slično tome, proizvod možete dati raznim kvalitetom: otpornost na koroziju, električnu provodljivost, smanjiti stupanj trenja, povećajte tvrdoću površine. U većini slučajeva vakuum metallizacija koristi se za ukrašavanje dijelova.
5. Glavni operativni kvalitet supstrata ostaje gotovo nepromijenjen. Grijanje materijala u fazi sušenja prolazi na temperaturu koja neće dovesti do obnove njegove strukture.
6. Tehnologija se može primijeniti u cilju faze proizvođača dijela. Za pravilno ispunjenje Sve faze ne trebaju preraditi obrađene dijelove.

Ako uzmemo u obzir nedostatke, treba primijetiti složenost procesa tranzicije prskane tvari iz jedne države na drugu. Navedite potrebne uvjete mogu biti isključivo prilikom postavljanja posebne opreme. Stoga sa vlastitim rukama za izvedbu vakuum metallizacije uz pružanje visokokvalitetnih površina praktično nije moguće.

Zaključno, primjećujemo da je čak i mala debljina metalnog sloja na polimernom premazom u mogućnosti dati polimerima metalnom sjaju i električnu provodljivost, zaštititi strukturu iz izlaganja sunčevo svjetlo i atmosfersko starenje. U ovom slučaju, stvoreni sloj može imati debljinu samo nekoliko milimetara, zbog koje težina proizvoda ostaje gotovo nepromijenjena. Pored toga, vakuum metallizacija omogućava vam da dobijete potpuno jedinstveni materijal koji će imati fleksibilnost i lakoću, kao i svojstva koja su svojstvena metalima.

Mary Državni tehnički univerzitet

Odjel za dizajn i proizvodnju radio dijelova

Vakuum prskanje

Objašnjenje

na tečaj rada na disciplini

Osnove čvrstog tijela i mikroelektronike fizike

Razvijeno: Studentska grupa EVS-31

Kolesnikov

Savjetovani: vanredni profesor

Igumnomv v.n.

Yoshkar-Ola 2003.

Uvođenje

1. Termalno vakuumsko prskanje

1,1 Otporni prskanje

1.2 indukcijsko prskanje

1.4 Lasersko prskanje

1.5 Electro Arc taloženje

2. Prskanje putem ion bombardiranja

2.1 Katodno prskanje

2.2 Magnetron pljuvanje

2.3 Visokofrekventno prskanje.

3. Tehnologija tankih filmova o orijentiranju podloge

Zaključak

Literatura

Uvođenje

Tanki filmovi koji se primjenjuju u vakuu široko se koriste u proizvodnji diskretnih poluvodičkih uređaja i integriranih krugova (IC).

Priprema visokokvalitetnog i reproduciranja elektrofizičkim parametrima tankog sloja s slojevima jedan je od najvažnijih tehnoloških procesa za formiranje struktura diskretnih dioda i tranzistora i aktivnih i pasivnih elemenata IC-a.

Dakle, o savršenstvu tehnoloških procesa primjene tankih filmova, pouzdanost i kvalitet mikroelektroničkih proizvoda, tehnički nivo i ekonomski pokazatelji njihove proizvodnje u velikoj su mjeri ovise o tome.

Tehnologija razmišljanja zasniva se na složenim fizikohemijskim procesima i upotrebi različitih metala i dielektrika. Tako se otpornici tankog filma, elektrode kondenzatora i međusobne interkonekcije vrše oborine metalnih filmova i izolacije međubrana i zaštitnim premazima - dielektrični.

Važan korak je praćenje parametara tankih filmova (brzina primjene, debljine i njezine uniformnosti, površinske otpornosti), koji se vrši pomoću posebnih uređaja, kako prilikom obavljanja pojedinačnih tehnoloških operacija i na kraju cijelog procesa.

Metode ion-plazme i magnetronskog prskanja široko se koriste u modernom mikroelektroniku. Visoke brzine prskanja i energija atoma koji padaju na podlogu tokom prskanja omogućavaju korištenje ovih metoda za dobivanje filmova razne kompozicije i strukture, a posebno za epitaksiju sa niskim temperaturama.

Trenutno se istraživanje posvećuje značajnom interesu za ovo područje.

Svrha ovog kursa je razmotriti osnovne metode prskanja i prskanja u vakuo, fizikohemijskim procesima, kao i opis i rad instalacija korištenih u ovim metodama.

Proces primjene tankih filmova u vakuumu je stvaranje (generiranje) protoka čestica usmjerenih prema tretiranom supstratu, a naredne koncentracije s formiranjem tankog sloja na površini obložene.

Za izmjenu svojstava površine čvrstog, koriste se različiti modovi za procesore jona. Proces interakcije jonske grede površine svodi se na protok međusobno povezanih fizičkih procesa: kondenzacija, prskanje i implementacija. Prevalencija jednog ili drugog fizičkog učinka određuje se uglavnom energijom i 1 bombardirajućim jonivima. Na 1 \u003d 10-100 EV Prevladava kondenzacija preko prskanja, stoga je prekrivanje premaza. Uz povećanje energije jona do 10 4 EV, postupak prskanja s istodobnim uvođenjem jona na metal počinje prevladati. Daljnje povećanje energije bombardiranja (E 1\u003e 10 4 EV) dovodi do smanjenja koeficijenta prskanja i uspostavljanju režima ionskog implantacije (ion doping).

Tehnološki proces nanošenja tankog filma u vakuu uključuje 3 glavna faza:

Stvaranje protoka čestica deponovane supstance;

Prenos čestica u rijetki prostor iz izvora do podloge;

Taloženje čestica kada je stigao do supstrata.

Postoje dvije metode primjene vakuumskih premaza koji se razlikuju u mehanizmu za stvaranje protoka taloženih čestica: termičko prskanje i prskanje materijala po ionskom bombardiranju. Pare i prskane čestice prenose se na supstrat kroz vakuum medij (ili atmosferu mlazni plinPrilikom ulaska u plazmohemijske reakcije). Da bi se povećao stupanj ionizacije potaknutih supstanci, posebni izvori nabijenih čestica (na primjer, termoigrani) ili elektromagnetski zračenje mogu se uvesti u vakuumsku komoru. Dodatno ubrzanje kretanja jona na tretiranoj površini može se postići zbog negativnog napona na njega.

Opći zahtjevi za svaku od ovih metoda su obnovljivost svojstava i parametara filtera filmova i osiguravaju pouzdanu kvačilo (adheziju) filmova sa podloge i drugim filmovima.

Da biste razumjeli fizičke pojave koje se događaju prilikom primjene tankih filmova u vakuumu, potrebno je znati da proces rasta filma na supstratu sastoji se od dvije faze: početni i finalni. Razmislite o tome kako primijenjene čestice komuniciraju u vakuum prostoru i na podlogu.

Napuštena površina izvora čestica tvari se kreće kroz vakuum (rijetki) prostor sa velikim brzinama (stotinama i čak hiljade metara u sekundi) do supstrata i doseže njenu površinu, dajući mu dio svoje energije tokom Sudar. Udio prenesenog energije je manje od veće temperature supstrata.

Spremanje neke viška energije, čestica supstance sposobna je da se kreće (migracija) duž površine supstrata. Prilikom premještanja na površinu čestica, postepeno gubi višak svoje energije, težeći termičkoj ravnoteži sa supstratom, a može doći do sljedećeg. Ako čestica izgubi višak, njegova energija, fiksirana je na supstratu (kondenzirano). Upoznavajući se na putu za premještanje druge migrantske čestice (ili grupe čestica), ući će u snažnu vezu (metalno), stvarajući adsorbovani dublet. Uz dovoljno velikog udruženja, takve čestice potpuno gube sposobnost migracije i popravljanja na supstratu, postajući centar kristalizacije.

Kristalni rast pojavljuje se oko pojedinih kristalizacijskih centara, koji će naknadno rasti zajedno i formirati čvrsti film. Rast kristalnosti nastaje i zbog čestica koji prelazi na površinu i kao rezultat izravnih padavina čestica na površini kristalitija. Također je moguće formirati parove u vakuum prostoru prilikom sudaranja dvije čestice, koji su na kraju adsorbirani na supstratu.

Formiranje čvrstog filma završava početnu fazu procesa. Budući da iz ove točke na kvalitetu podloge površine prestaje utjecati na svojstva primijenjenog filma, početna faza je ključna u njihovoj formiranju. U završnoj fazi film se povećava na potrebnu debljinu.

Na druge stvari, rast temperature supstrata povećava energiju, I.E. Mobilnost molekula adsorbiranih, koja povećava verovatnoću sastanka migrantskih molekula i dovodi do formiranja velikog kristalnog filma filma. Pored toga, s porastom gustoće padajuće grede, vjerovatno povećava se vjerovatnoća o formiranju parova, pa čak i polihidrijskih grupa. Istovremeno, povećanje broja kristalizacijskih cestalizacije doprinosi formiranju filma male kristalne strukture.

Prekrivena stanja benzina, I.E. Stanje u kojem je pritisak plina u nekom zatvorenom hermetičkom volumenu niži od atmosferske, nazvan vakuum.

Vakuum tehničar zauzima važno mjesto U proizvodnji filmskih struktura je. Da bi se stvorio vakuum u Radnoj komori, plinovi treba napustiti od njega. Savršeni vakuum se ne može postići, a u odbijenim radnim komorama tehnoloških instalacija uvijek postoji određena količina preostalih plinova nego i pritisak u komori za crpljenje (dubina ili vakuumski stupanj).

Suština ovog postupka nanošenja tankih filmova je zagrijavanje tvari u vakuua na temperaturu u kojoj kinetička energija atoma i molekula tvari postaju dovoljna za njihovo razdvajanje iz površine i distribucije u okolnom prostoru. To se događa na takvoj temperaturi po kojoj pritisak vlastite pare prelazi pritisak zaostalih plinova za nekoliko reda veličine. Istovremeno, atomski potok se prostireo ravno i kad je umanjen površinom ispabilnih atoma, a molekule su kondenzirani na njemu.

Proces isparavanja vrši se u okviru uobičajene sheme: čvrsta faza je tečna faza - gasovitim stanjem. Neke supstance (magnezijum, kadmij, cink itd.) Prelaze u plinovitim stanjem, zaobilazeći tečnu fazu. Takav proces se naziva sublimacijom.

Glavni elementi ugradnje vakuumskog prskanja, što je pojednostavljena šema prikazana na slici 1, su: 1 - vakuumska kapa od nehrđajućeg čelika; 2 - prigušivač; 3 - cjevovod za grijanje na vodu ili hlađenje poklopca; 4 je igla do komora za opskrbu atmosferskom zrakom u Dom; 5 - grijač supstrata; 6 - supstrat sa supstratom na kojoj se može postaviti šablona; 7 je brtvena brtva vakuum gume; 8 - Isparivač sa supstancom postavljen u IT i grijač (otporni ili elektronski snop).

Proces obavljanja vakuumskog prskanja uključuje sljedeće radnje. U gornjem položaju, kapa iz supstrata uklanja se obrađene podloge i postavljaju nove. Kapa se spušta i uključuje sistem vakuumskih pumpi (prvo za preliminarno trajno, zatim visoko pumpu). Da ubrzate desorpciju zraka sa unutarnje površine I smanjujući vrijeme pumpanja u cjevovod poslužuje se vruća voda voda. Nakon postizanja pritiska unutar komore, uključeni su 10 -4 PA (kontrola preko manometra), uključeni su grijači isparivača i supstrata. Nakon postizanja operativnih temperatura (kontrola uz pomoć termokopua), preklop se uklanja i par tvari dostiže podloge u kojima se pojavljuju njihov kondenzacija i rast filma. Sistem automatske kontrole nad rastom filma zapisuje ili debljinu filma (za dielektriku filmskih kondenzatora) ili površinsku otpornost (za otpornike), ili provodljive i kontakte, zaštitni premazi). Rezultirajući signal prskanja nakon pojačanja utječe na solenoid poklopca, preklapajući se s protokom pare. Zatim isključite grijače isparivača i podloga, isključite pumpni sistem, a voda hladnoća se isporučuje na cjevovod. Nakon hlađenja sublipup uređaja putem zvučnika nesmetano priznajte atmosferski zrak. Usklađivanje pritisaka iznutra i izvan poklopca omogućava ga da ga podigne i pokrene sljedeći ciklus obrade.

Proces termičkog vakuumskog prskanja karakteriše temperatura na isparivaču T °, \u200b\u200btlaka zraka u radnom komoru P 0, temperatura grijanja supstrata T ° n. Temperatura grijanja tvari u Isparivač (T ° IP) trebao bi osigurati dovoljno visoki intenzitet isparavanja tako da vrijeme snimanja ne prelazi film 1-2 minute. Istovremeno, pretjerano visok intenzitet dovodi do formiranja finozzđene nestabilne strukture u filmu, kao što će se reći u nastavku.

Intenzitet isparavanja prikladno je karakteriziran parom elastičnošću (parni pritisak u stanju zasićenja) p s. Elastičnost pare za ovu supstancu ovisi samo o temperaturi

gdje su a i b koeficijenti koji karakterišu proizvodnju materijala;

T - Apsolutna temperatura tvari, K.

Optimalan intenzitet isparavanja smatra se intenzitetom na kojem je elastičnost par ~ 1.3 pa. Odgovarajuća temperatura isparavanja naziva se uvjetno i može se izračunati iz (1.1). Dakle, za aluminij je jednak 1150 ° C, za hrom - 1205 ° C, za bakar - 1273 ° C, za zlato - 1465 ° C itd.

Nizak pritisak zraka P 0 u radnoj komori potreban je za:

Osiguravanje slobodne difuzije atoma supstancije isparivača u količini Radne komore;

Pravoinear kretanje atoma tvari bez sudara sa molekulama zaostalog zraka i beskorisnog disperzije materijala u količini Komore;

Eliminiranje hemijske interakcije prskane tvari sa molekulama zraka.

Navedeni uvjeti pružaju se ostatkom tlaka P 0 10 -4 pa. Takav vakuum se relativno lako postiže pomoću forvacuum mehaničkih i visoko vakuumskih difuzijskih pumpi uključenih uzastopno.

Temperatura supstrata tokom postupka taloženja ima značajan utjecaj na strukturu filma, a, prema tome, na stabilnosti njegovih elektrofizičkih svojstava tokom rada.

Atomi supstance dolaze na supstrat energijom CT-a (K \u003d 8,63 × 10 -5 EV / K-konstanta Boltzmanna; K- Apsolutna temperatura) i brzine od oko 1000 m / s. Dio energije prenosi se na površinske atome supstrata, a preostala energija im omogućava neko vrijeme da migriraju u polje površinskog potencijala. Udio preostale energije je veći od veće temperature supstrata. U procesu migracije, atom može napustiti podlogu (na potencijalnom padinu), ili djelomično otplatiti energiju unošenjem interakcije s drugim atomom migracije. Da biste u potpunosti izgubili sposobnost migriranja i objedinosti na grijanom podlogu (kondenzatorno), samo multitomična grupa koja postaje jedan od kristalizacijskih centara može biti u potpunosti. Sa niskom gustoćom potoka atoma, I.E. Umjerena temperatura na isparivaču, broj kristalizacijskih centara po površini jedinice je mali i do trenutka formiranja čvrstog filma oko njih imaju vremena za rast velikih kristala.

Smanjenje temperature podloge i povećanje gustoće protoka dovodi do ranije formiranje kristalizacijskih centara, povećanje njihovog broja po jedinici području i formiranju male kristalne strukture. Tokom rada elektroničke opreme, kada je podvrgnut periodičnim ciklusima grijanja i sporo hlađenjem, fino-kristalna struktura se postepeno rekristalizira u veliko-kristalnu. Elektrofizička svojstva nepovratno su promijenjene, filmovi su "starenje". U otpornijim filmovima, na primjer, primijećeno je s vremenom da se smanji otpornost.

Dakle, da formira tanke filmove stabilne tokom rada, potrebno je zagrijati supstrat i ne prisiljavati postupak prskanja zbog povećanja temperature na isparivaču.

U proizvodnji tankog filmskih struktura koriste se u slučaju poluvodiča, grupne supstrati. Grupne podloge imaju pravokutni oblik dimenzija 60x48 mm ili 120x96 mm, izrađenim od izolacijskog materijala (satalni, polikor, staklo) i dizajnirani su za istovremeno proizvodnju do nekoliko desetaka identičnih modula. Dakle, svojstva filma za raspršivanje trebaju biti ista na cijelom području grupe grupe.

U prvoj aproksimaciji, protok atoma iz isparenog supstrata je sastoji se od groznica i stoga gustoća protoka u avionu supstrata nije ujednačen: maksimalno je u središtu supstrata i smanjuje se od centra u Periferija. To znači da prilikom prskanja filma na fiksnom supstratu u središnjem području supstrata formira se thredni film nego na ivicama supstrata. Na primjer, otpornici formirani u središnjim modulima smanjit će otpor u odnosu na slične otpornike perifernih modula.

Uzimajući u obzir gore navedene proizvodne instalacije termičkog crpnog prskanja opremljene su rotirajućim uređajima (diskovi, bubnjevi-mi) koji nose nekoliko supstrata (6, 8 ili 12). Supstrat dosljedno i više puta prelazi preko fiksnog isparivača (Sl. 2), postepeno stekao potrebnu debljinu filma. Kao rezultat toga, centralno "brdo", koje bi moglo formirati, na fiksnom supstratu, zamagljen je u greben, izdužen u smjeru kretanja supstrata. Da biste izjednačili debljinu filma u poprečnom smjeru, koristi se korekcija dijafragma koja je instalirana između isparivača i podloge u neposrednoj blizini nje. Profil dijafragme izračunava se na osnovu proučavanja reljefa filma izvedenog prilikom prskanja na fiksnu i pokretnu podlogu. Kao rezultat toga, razlika u vrijeme ozračivanja središnjih i perifernih zona supstratne ujednačenosti debljine filma na cijelom području grupnog supstrata povećava se i nalazi se u vrijednosti od ± 2% (za suphrane 60x48 mm) .

Glavne prednosti ove metode generacije su:

Mogućnost primjene filmova metala (uključujući vatrostalne), legure, poluvodičke jedinjenja i dielektrični filmovi;

Jednostavnost;

Visoka stopa isparavanja tvari i sposobnost da ga reguliše u širokim ograničenjima zbog promjene napajanja napajanja u isparivač;

Sterilnost procesa, koja omogućava visoku (i ako je potrebno, super visoki) vakuum da bi se premazi praktički oslobođeni zagađenja.

Svi ispari se međusobno razlikuju metodom isparavanja grijanja. Na osnovu toga su metode grijanja klasificirane na sljedeći način: otporni, indukcijski, elektronski snop, laserski i električni luk.

1,1 Otporni prskanje

Ovo je prva metoda primjene premaza tankog filma u vakuumu, koja se donedavno najčešće koristi. Razlikovne karakteristike su tehničke jednostavnosti, pogodnost kontrole i regulacije načina isparivača i mogućnost dobijanja premaza razne hemijskog sastava.

U otpornijim isparivačima, termička energija za grijanje isparivane tvari formira se oslobađanjem joulev toplotnog prolaska električne struje kroz grijač.

Materijali koji se koriste za proizvodnju grijača otpornih isparivača predstavljeni su sljedeći zahtjevi.

1. Pritisak materijala grijača na temperaturi isparavanja na taloženu tvari treba biti zanemariv.

2. MATERIJAL Grijač mora biti dobro napravljen rastaljena ispaljiva tvar, jer je potrebno osigurati dobar termički kontakt između njih.

3. Ne bi trebalo biti kemijskih reakcija između grijača materijala i ispaljive tvari i isparljivih legura ovih supstanci se formiraju, jer se u protivnom kontaminacija filmova primijene i uništavanje grijača.

Za premaz, otporna metoda koristi različite strukture i metode za isparavanje metala i legura. Najčešće korišteni žica, traka, pucanje i automatsko isparivanje na diskretne akcije.

Isparivači žice, čija je glavna prednost, čija je jednostavnost uređaja i visoke efikasnosti, izrađeni su od žice vatrostalnih metala (W, MO, TA) i proizveli su širok izbor oblika (u obliku petlji, cilindričnih spirala, koničnih spirala , V-u obliku slova V itd.). Koristi se za isparavanje tvari koje vlažu grijač materijala. Istovremeno, rastaljena supstanca silama površinske napetosti održava se kao pad žičane grijač. Korištena žica (obično promjera 0,5 do 1,5 mm) trebala bi imati isti presjek duž cijele dužine, u protivnom će se ujednačiti ujednačenost nastalog sloja zbog lokalnog pregrijavanja i, pored toga, žica će se brzo pregrijati . Uz dobro vlaženje grijača, ispaljivo metala uvijek se odvija više ili manje aktivne interakcije između njih, što u konačnom svjetlu dovodi do uništavanja isparivača i smanjiti čistoću primijenjenog premaza. Uz pomoć isparivača žica može se pojaviti u vrtići do 4 P.

Isparivači vrpce izrađeni su od tankih listova vatrostalnih metala i imaju posebne udubljenje (u obliku žljebova, čamaca, čaša ili kutija) u kojima se nalazi ispaljiv materijal. Koriste se za isparavanje materijala za prah i anorganske spojeve. Ovi isparivači, kao i žice su jednostavni za dizajn, ali u poređenju s posljednjim konzumirati veću snagu zbog značajnih gubitaka termičke emisije. Isparivači vrpce imaju veći fokus isparavanja, a gotovo izuzetno moguće područje isparavanja ograničeno je na tjelesni ugao od 2 P.

Crovible isparitori mogu se koristiti za isparavanje materijala koji ne reagiraju sa materijalom mrvice i ne formiraju legure s njim. Izrađene su od vatrostalnih metala (W, MO, TA) od metalnih oksida (AL 2 O 3, Beo, Zro 2, Tho 2, itd.) I Grafit. Da biste precipitalizirali materijale sa niskom temperaturom isparavanja, možete koristiti i odredbe od vatrostalnog stakla i kvarca.

Za metale se koriste za metale, temperatura isparavanja niža je od 1600 ° C (Cu, MN, FE, SN); Tigli iz oksidnog berillik može se koristiti na temperaturu od 1750 ° C, torijski oksid - do 2200 o C. Kada se koristi evaporacija materijala na temperaturama od oko 2500 o C, križicama. Međutim, mnogi materijali na visokim temperaturama reagiraju sa ugljikom da bi formirali karbide i zbog toga se ne mogu ispariti iz takvih križica (na primjer, al, si, ti). Budite, AG, SR efikasno isparite iz grafitnih isparivača. U Carbon se aktivno vraćaju mnogi oksidi, što omogućava pročišćavanje metala koristeći grafitne križiranje.

Glavna prednost krmljivog isparivača je da uz pomoć možete isparavati veliki broj tvari. U usporedbi s isparivačima žica i vrpca, oni su inercijalniji, jer mala toplotna provodljivost materijala ne dopušta osigurati brzo zagrijavanje isparivanog materijala. Pored toga, lisnici iz oksida ne dozvoljava brzo grijanje zbog opasnosti od njihovog uništenja termičkim uticajem. Nedostaci purljivih isparivača također bi trebale pripisati činjenici da se uz pomoć može dobiti samo uska gomila isparive tvari.

Ispariti legure i supstance složenog kompozicije (na primjer, metal-keramičke smjese) koriste se od komponenti sa oštro izvrsnim stopama isparavanja, isparivača površina diskretne radnje. Oni koriste eksplozivnu metodu isparavanja. Jednostavna temperatura isparivača do kojih se odabere fine čestice, tako da sve padajuće čestice složene tvari odmah ispare. Snabdevanje finim česticama na toploj površini proizvodi se brzinom, različite brzine čestica ove supstance, što osigurava filmove potrebnog kompozicije.

Takozvani izvadnici automobila automobila bit će rasprostranjeni, u kojem pad ili kupka rastopljenog metala dođe u kontakt s istim metalom u čvrstom stanju. Ova metoda omogućava dobivanje visokih frekvencijskih premaza.

Da bi se dobile prisile koje karakterizira visoka homogenost strukture i hemijskog kompozicije, predodređeno je da izvrši procese razdvajanja i disvacijskog praha pomoću frakcija, temeljito mehaničko miješanje kada se koriste u prahu i uklanjanju praha i uklanjanja odvojenih gasova iz količine vakuumske komore.

Metoda otpornog isparavanja svojstvena je nedostatka koja značajno smanjuje njegovu površinu upotrebe. Glavni nedostaci metode trebaju uključivati \u200b\u200bodsustvo primjetne ionizacije pare isparivanog materijala, poteškoće u upravljanju glavnim parametrima protoka, visoku inerciju isparivača.

1.2 indukcijsko prskanje

Za uklanjanje nepoželjnih posljedica povezanih s interakcijom između isparive tvari i isparivača, a prevlake visoke čistoće koriste se indukcijskim isparavanjem.

Princip naslova sa indukcijsko grijanje prikazano na slici3. Prilikom topljene (1) mase (1) pod djelovanjem sila elektromagnetskog polja stvorenog zavojnicama (2), diže se na takav način da je površina kontakta zagrejanog na visoku metalnu temperaturu sa Ispada da je pukotina (3) minimalna. Kao rezultat toga, postoji slabljenje hemijskih reakcija između iscrpljivog metala i mrvice.

Nepotrebne indukcije metode grijanja trebaju sadržavati nemogućnost izravnog isparavanja dielektrike i potrebe za korištenjem posebnog

Induktori za isparavanje različitih metala, kao i nisku efikasnost instalacije.

1.3 Elektronsko prskanje zračenja

U proizvodnim uvjetima, evaparati elektron snopa široko se koriste, koji omogućavaju dobivanje tankih filmova metala, legura i dielektrike. Dobro fokusiranje elektronskog snopa u ovim isparivačima omogućava dobivanje velike koncentracije snage (do 5 · 10 8 W / cm 2) i visoku temperaturu, što osigurava mogućnost isparavanja pri brzom brzinu. Brzo kretanje grijane zone kao rezultat odstupanja protoka elektrona, mogućnost regulacije i kontrole grijanja i stope padavina stvara preduvjete za automatsko upravljanje procesom. Metoda vam omogućava da steknete visoku čistoću i homogenost precipritanog filma, jer se implementira isparavanje auto-gela materijala.

Princip djelovanja isparivača elektronskog snopa je takav. Emisija besplatnih elektrona iz katodne površine javlja se na površini katode i formiranju njih u snop pod djelovanjem ubrzavanja i fokusiranja elektrostatičkih i magnetnih polja. Kroz utičnicu pištolja, snop se prikazuje u radnoj komori. Da biste izvršili elektronsku gredu na pušćivu sa ispaljivim materijalom i osiguravanje parametara greda potrebne za ovaj proces, uglavnom se koriste magnetske fokusirane leće i magnetske odbrambene sisteme. Neimenovan prolazak elektronskog snopa na objekt moguć je samo u visokoj vakuumu. Komora isparivača uspostavlja radni pritisak od oko 10 -4 pa. Ispareni materijal se zagrijava zbog bombardiranja svoje površine elektronskim snopom na temperaturu na kojoj se isparavanje događa po potrebnoj brzini. U rezultirajućim tokom parova, postoji podloga na kojoj se događa kondenzacija. Isparivački uređaj upotpunjen mjerenim sredstvima i kontrolom, koji su posebno važni za kontrolu elektronskog snopa tijekom postupka prskanja.

Glavni parametri ostvarivi u elektronskim zračnim isparivačima: 10 4 -10 5 W / cm 2; Specifična brzina isparavanja - 2 · 10 -3 -2 · 10 -2 g / (cm 2 · s); Učinkovitost procesa isparavanja (za bakar) - 3 · 10 -6 g / j; Energija generiranih čestica je 0,1-0,3 ev; Stopa oborina čestica na podlogu je 10-60 Nm / s.

U najjednostavnijem slučaju, elektronska snopa je usmjerena na ispravljeni materijal odozgo, strmo je ili ispod ugaonog na površini. Istovremeno, dugotrajni generatori elektronskih greda koriste se za fokusiranje snopa i dobivanje željene specifične snage na površini isparenog materijala. Suštinski nedostaci ove lokacije su mogućnost formiranja filmova o detaljima elektronskog optičkog sistema, što dovodi do promjene parametara elektronskog snopa i ograničenja korisnog područja za postavljanje podloge zbog sjenčanja Dio procesne komore sa topnim. Ovi nedostaci mogu se izbjeći postavljanjem pištolja horizontalno i odbiti elektronsku gredu na ispareni materijal koristeći različite sustave koji pružaju pokretno rotaciju pod uglom do 270 °.

Nedostaci metode isparavanja elektrona-grede uključuju:

Potreba za visokim ubrzavajućim naponom (oko 10 kV);

Niska skupova energetske efikasnosti zbog troškova energije na formiranju sekundarnih elektrona (do 25% primarne energije snopa) grijanje mrvice, rendgenskih i ultraljubičastih zračenja;

Divizija gasa u radnom obimu zbog bombardiranja sekundarnih elektrona supstrata, tehnološke opreme i komorskih zidova;

Generacija oštećenja zračenja u suptilnim filmovima koji se primjenjuju u bombardovanju njihovih sekundarnih elektrona;

Nepostojanje uočljive ionizacije deponovane supstance;

Loše adhezija tankih filmova u bazu zbog niske energije preciprihtihnih čestica.

1.4 Lasersko prskanje

U laserskim isparivačima, grijanje isparive tvari postavljene u vakuumu vrši se pomoću fokusiranog zračenja optičkog kvantnog generatora (OCG), koji je izvan vakuumske komore. Primjena filmova sa laserom moguća je zbog sljedećih svojstava snopa: precizno fokusiranje zračenja i doziranja njene energije, visoke gustoće protoka energije (10 8 - 10 10 j / cm 2).

Glavne prednosti pulsne metode laserske taloge (ILN) su:

Izuzetno čisti uvjeti vakuum isparavanja (izvor energije za isparavanje tvari je izvan vakuumske jačine zvuka, isparavanje se izrađuje od "vlastitog krivotvornog");

Mogućnost dobivanja filmova najftraktivnijih materijala i održavanje stoichiometrijskog sastava višekomponentnih spojeva (visoka gustoća laserskog zračenja i njenog malog trajanja omogućava postizanje visokih temperatura - do desetina tisuća diploma u kojima sve komponente ispaju u istoj mjeri);

Visoka trenutna stopa prskanja (10 3 -10 5 Nm / s) i realizirani mehanizam za rast za rast bezbrojnog filma koji pružaju čvrstoću slojeva debljinom blizu monomolekularne. To vam omogućuje korištenje ILN-a za dobivanje ultra tankih filmova i superplattira;

Koristeći samo niskoenergetski plazmu dijela plazme, koji doprinosi pripremi nefleksibilnih filmova zatvoriti u svojim parametrima na filmove dobivene metodom molekularnog epitaksa. Pulsni laser je vrlo uspješna raznolikost isparivača MBE, tako da laserski prskanje može organski uklopiti u opremu MLE metode;

Stabilnost se primjenjuje na 1 impulsu slojeva od 0,1 - 10,0 Å / imt omogućava vam da programirate prskanje filmova strogo kontrolirane debljine;

Visoke performanse i proizvođača.

Trenutno se moćni plinski laseri na CO 2 koriste za ILN (λ \u003d 10,6 μm) ili čvrstog stanja rubin (λ \u003d 0,6943 μm) i neodimijum (λ \u003d 1,06 μm) lasere. Ispariti dielektrike, preporučuje se korištenje CO 2 - lasera, jer su dielektrike bolje apsorbiraju dugačko zračenje. Najbolji rezultati za pripremu tankih i ultra tankih filmova, posebno složenih filmova, dobivenih korištenjem neodimijumskih lasera.

Da bi se osigurala najbolja obnovljivost svojstava filmova i implementacije kontrole, kontrole i automatizacije procesa, koristi se metoda frekvencije ili automatizacije koja se sastoji od sekvencijalne primjene filma u vakuumu u malim porcijama (manje monolayer za 1 Puls), prateći jedni druge sa određenom frekvencijom. Za metale i legure, režim je bio optimalan F \u003d 50 Hz, τ \u003d 10 NS, označen na ciljnoj površini Q \u003d 5 · 10 8 - 5 · 10 9 W / cm 2, i za poluvodiče i dielektriku 10 kHz, 200 NS i 10 7 - 10 8 W / cm 2, respektivno.

Poboljšati uniformnost i obnovljivost filmskih uzoraka i struktura ili skeniranje laserskog snopa duž fiksne ciljeve ili se kretati u vakuumskoj komori instalacije.

Najvažniji fizicološki parametar laserskih metala dobivanja filmova koji određuju temperaturu i trajanje isparavanja, sastava i stanja isparavane supstance i kroz njih - brzinu i mehanizam kondenzacije, strukture i svojstva precipirane sloja, je operacija OKG-a. Dakle, režim C (drugi puls) omogućava utapanju bez disocijacije, čak i složenih organskih spojeva, MI (Millisecond puls) daje porastu poreja s različitim kompleksima molekularnih fragmenata, u niti (nanosekundu impulsa) postižu vrlo visoke temperature - Do desetine hiljada stepeni, što dovodi do potpune disocijacije pare i njegove snažne ionizacije. Pulse OCG-ovi se u pravilu koriste u načinima M (Q \u003d 10 6 - 10 7 W / cm 2) i nijedno (Q≥10 9 W / cm 2). Elektronska mikroskopsko je otkrivena da su filmovi dobiveni u režimu (q \u003d 5 · 10 5 W / cm 2) ujednačeni u debljini, dok nijedan kondenzacija (Q \u003d 10 8 - 10 9 W / cm 2) bez obzira na filmski materijal, supstrati i Debljine filma pronašle su "hrapavost" sa karakterističnom veličinom od ~ 50 Nm.

Jedan od važne karakteristike Laserska isparavanje je njegova efikasnost - omjer isparivanja ciipulse m i u energiju laserskog pulsa EI: β \u003d mi / ei.

Kao rezultat toga, postaje značajna interakcija pare s zračenjem i par s ciljem. Na prvoj točki pare je zaštićena površinom cilja, intenzivno apsorbira lasersko zračenje. Tada započinje ponovna emisija apsorbirane energije. Sekundarno zračenje, interakcija sa ciljem, dovodi do njenog isparavanja. Pomoću promjene mehanizma isparavanja u režimu niti veliki dio energije OCG pulsa troši se na parno grijanje i značajno manje - na njegovom formiranju, stoga je učinkovitost β, s drugim stvarima jednakim, s drugim stvarima jednakim, značajno manje (redoslijedom veličine) nego u režimu. Karakteristične vrijednosti za efikasnost isparavanja su sljedeće vrijednosti: β mi \u003d 0,1 mg / j, β n n \u003d 0,01 mg / J. Veličina učinkovitosti isparavanja može snažno utjecati na toplinsku provodljivost i povećanje apsorpcije, koji se implementiraju pomoću ciljeva praha.

Kada isparavanje supstance, nanosekundi ICG impulsi odvijaju ječenu prirodu kalema (i, prema tome, kondenzaciju na podlogu): Brzi elektroni kreću se naprijed, a zatim maksimalne ioni za punjenje (s energijom do 1000 EV I više), na kraju jonske komponente - minimalni joni punjenja, na kraju, najsporiji dio ugruška je neutralan (s energijom ~ i EV). Procijenjena priroda plazme gomile plazme gomila dovodi do heterogenog procesa na vrijeme. Proces kondenzacije započinje sa "jonskim šokom" - bombardiranjem površine supstrata s visokoenergetskim jonivima s visokom gustoćom (može dostići stotine a / cm). Nakon brzih jona, na podlogu je let sporiji dio sata: niskopeklini ioni i neutralni atomi. Posljedice "jonskog šoka" mogu biti: čišćenje površine supstrata, njegovog grijanja, jetkanje otvaranjem postojećih nedostataka i formiranje novih i erozija ciljeve. To, zauzvrat ima veliki utjecaj na svojstva kondenzata, na primjer, na povećanom prianjanju filmova dobivenih OCG-om.

Treba napomenuti da, uprkos pulsnom karakteru isparavanja, zbog disperzije brzine komponenti zabušene plazma, stopa kondenzacije može biti gotovo konstantna ako je frekvencija pulsa slijedi dovoljno velika, tako da je f\u003e 1 / τ K (τ do - vrijeme kondenzacije).

Isparavanje supstance plaši se OKG-om javlja se u uštini neobaveznički uvjeti, s intenzivnim mehaničkim utjecajima uzrokovanim termičkim naponima, udarnim valovima, plinom živim itd. Kao rezultat uništenja cilja istovremeno sa parom ili plazmom, formiraju se kruti i tečni mikročesti, koji imaju brzinu kalema, u neposrednoj blizini brzine pare i izaziva pojavu mikrodefekata u kondenzonskom filmu, je li Takozvani efekt prskanja. Da biste smanjili efekt pospite, možete koristiti različite tehnike: upotreba mete praha sa naknadnim degassingom, sporom (od pulsa do impulsa) ili brzine (tokom jednog pulsa) skeniranja.

Zanimljiv strukturni aspekt problema laserske kondenzacije je mogućnost dobijanja čvrstih ultra tankih kondenzata, povezanih s velikom brzinom unosa pare na podlozi i realiziranom mehanizmu rasta. Sam koncept "Germica" povezan je s održivim grupiranjem atoma, suprotstavljen pokretnim atomima adsorta. Kada je ILN značajno kretanje adatoma tokom taloženja monolaja (10 -5 - 10 -7 c), ne pojavljuje se: Adat nema vremena za prelazak na značajnu udaljenost prije nego što se ne pojavi novi atom , drugi, treći itd. Rast filma postaje beznajan: dodavanje atoma u kondenzovani sloj se ne vrši iz dvodimenzionalnog plina površine, već izravno iz faze pare. Jer ILN kao metoda za proizvodnju nefaktivnih tankih, a posebno ultra tankih filmova i superplattira, razvijen je samo posljednjih godina, još uvijek se provodi samo u istraživačkim postrojenjima.

1.5 Electro Arc taloženje

Sa vakuumskim lukom za primjenu tankih filmova metala i njihovih spojeva, stvaranje protoka tvari koji čine osnovu premaza vrši se zbog erozije elektroda s električnim lukom. Osnovno je koristiti različite oblike stacionarnog vakuumskog luka (luk sa hladnom potrošnom katodom; luk s distribuiranim pražnjenjem na potrošnju vruće katode; luk s neuspješnom šupljovom katodom, paljenjem u pare anodnih materijala), postojanje od kojih je zbog osnovnog različitog protoka samokonzidentnih procesa proizvodnje tvari i emisija elektrona iz katode. Međutim, samo se koristi samo prvi oblik vakuumskog lučnog luka.

Električni luk s hladnom potrošnom katodom ostvaruje se u rasponu tlaka od stotina atmosfere do proizvoljnog niskog i niskog napona (u \u003d 10-30v) visokog protoka (I \u003d 10 1 - 10 4 a) Izgaranje Parovi katodnih materijala. U ovom slučaju, generacija katodnih materijala vrši katodne mrlje vakuumskog luka. U katodnim mestima, lokalni intenzivni elektronski procesi emisije takođe teku. Broj katodnih tačaka je srazmjerno struji luka, trenutna gustina u snopu je vrlo visoka i iznosi 10 - 10 7 A / cm 2, koncentracija snage u katodnom mjestu je 10 7 - 10 8 W / cm 2.

Isparavanje katodnog materijala iz regije katode (sa karakterističnim dimenzijama od 10 -4 - 10 -2 cm) vrši se pod djelovanjem niskonaponske ionske grede. U ovom se slučaju dio proizvoda isparavanja vraća kao jonska struja katodi (podržavajući procese proizvodnje i emisije elektrona), a ostatak njihovog udjela ulazi u obim sustava, formirajući plazmu koja je efikasna Proizvod za proizvodnju. Proizvodi za proizvodnju, fazni sastav od kojih se određuje uglavnom prema vrsti katodnog materijala, sadrži mikrokapelu (veličinu čestica iz nekoliko mikrona i ispod), pare i jonskih faza (iona različitih faza). Na vatrostalnim metalima, udio pad faze je manji od 1% ukupne potrošnje, na niskim topljenjem - deseci od posto. Ova metoda je posebno efikasna prilikom stvaranja plazme vatrostalnih metala.

Kada se električni lučni isparivač metala u koaksijalnom dizajnu, katodne mrlje imaju tendenciju da idu bočna površina Katoda (do područja gdje je udaljenost od anode minimalna). Ovo eliminira mogućnost padavina filmova na supstratima koji se nalaze iznad (ispod) krajnju površinu katode. Za zadržavanje katodnih mrlja na krajnjoj površini katode koriste se 2 vrste konstrukcija.

1. Isparivači sa elektrostatičkim zadržavanjem katodnih tačaka. U dizajnu ove vrste, bočna površina katode, koja ne podliježe isparavanju, prekrivena je ekranom, izolirana iz elektroda isparivača. Katodna mrlja, pada na bočnu površinu katode (ispod ekrana), prestaje svoje postojanje, jer se protok plazme prekida, koji služi kao trenutni dirigent između katode i anode. Za normalan rad isparivača sa elektrostatičkim ekranom, struja luka mora se povećati tako da su na površini katode postojale najmanje dvije katodne mrlje. U ovom slučaju, prilikom preseljenja jednog mjesta, sagorijevanje luka podržavaju drugi. U mnogim slučajevima, povećanje struje luka je nepoželjan, jer to dovodi do povećanja sadržaja faze kapaljke katodnog materijala u primijenjenim premazima, što smanjuje njihovu kvalitetu. Stoga je najširi aplikacija pronašla dizajn drugog tipa.

2. Isparivači sa magnetskom zadržavanjem katodnih tačaka.

Držanje katodnih mjesta na površini isparavanja katode vrši se pomoću magnetskog polja. Kad se katodna mrlja nastoji ići na bočnu površinu katode, radijalna komponenta sile koja nastaje kada se trenutna komunicira s magnetskom polju interakcija pod uglom da drži kodove mrlje na površini isparavanja. Ozbiljan problem s kojim se morate suočiti sa električnim evaporatim hladnom katodom je erozija kapljica s katodne tačke, što uzrokuje pojavu mikrodefekata u kondenzonskom filmu i može prouzrokovati pad karakteristike performansi Premazi. Formiranje faze kapaljke povezano je s katodnim procesima vakuumskog luka i ovisi o termofizičkim karakteristikama katodnog materijala (specifična toplina, temperaturni koeficijent, talište, talište, specifična toplina Topljenje, tačka ključanja, pritisak zasićenih pare), stanje njegove radne površine (prisustvo mikroroterote, pukotina) i unutarnjim volumenom (prisustvo inkluzija plina) i iz tehnoloških parametara premaza) struja protoka, djelomični pritisak plinova u instalacijskoj komori).

Prema trenutno uspostavljenim idejama, emisija tečnih kapljica pomoću katodne mrlje vakuumskog luka događa se kada se katoda erozije kratera koja se formira na površini katode i nastaje izlaganja tlakom plazme na površini tečnosti Metal. Ovaj mehanizam za formiranje faze pada ne omogućava objašnjavanje ovisnosti o ovisnosti o mikrokapeli na katodu na katodi (posebno, činjenica potpunog odsustva mikrokapele u premazima kada se koriste katode sa sadržajem plina manje više od 10 -6%). Također treba napomenuti da se kada postupak topljenja tekućim filmom sa bočnom površinom erozivnog kratera, kapljice trebaju pojaviti uglavnom pod malim uglom do površine katode. U međuvremenu, u prevlakama, u pravilu, zabilježene su kapi koje lete u smjeru normalne na površinu katode. Njihovo obrazovanje je povezano, prema autorima, s procesima oblikovanja opseg opsega (vreli mjehurića) na katodnom mjestu.

Na osnovu ovog mehanizma, mogu se razlikovati sledeći fizički značajni parametri procesa formacije mikrokapeltera: koncentracija inkluzija plina u katodi n 0 (određuje broj centara isparavanja koji uzrokuju mjehuriće u katodu Spot Q (određuje debljinu rastopljenog sloja, postojanje mjehurića u toplu i radijusu mjehurića koji odgovaraju trajanju njegovog postojanja), brzina katodne tačke (ograničava vremenski okvir procesa).

Glavni parametri koji karakterišu instalacije za premazivanje sa vakuumskom električnom lukom

Specifična brzina isparavanja - 2 · 10 -4 -5 · 10 -3 g / (cm 2 · s);

Efikasnost procesa isparavanja - 2 · 10 -6 -10 -5 g / j;

Stupanj jonizacije je 10-90%;

Energija proizvodnih čestica - 10 - 100 EV;

Stopa taloženja je ~ 5 nm / s.

Glavne prednosti metode primjene tankih filmova vakuum električnom arguncem uključuju sljedeće:

Sposobnost preciznog podešavanja stopa premaza promjenom struje lukovljenja;

Mogućnost kontrole kompozicije premaza pomoću nekoliko katoda iz različitih materijala ili kompozitnih (višekomponentnih) katoda;

Visok energetski plazmati, doprinos pripremi adhezije visokog obloga;

Visok stupanj jonizacije, koji doprinosi efikasnom aglomeraciji klica i formiranje čvrstih filmova minimalno mogućih debljina;

Mogućnost dobijanja tankih filmova metalnih spojeva unošenjem reakcijskog plina do komore;

Proizvodnja procesa padavina koji omogućava korištenje za kontrolu procesa računara.

elektronsko zračenje raspršivanje epitaxy

Termički vakuumski prskanje ima niz nedostataka i ograničenja, od kojih su glavni sljedeći:

Filmovi za prskanje iz vatrostalnih materijala (W, MO, SIO 2, AL 2 O 3, itd.) Zahtijeva visoke temperature na isparivaču, u kojem je kontaminacija protoka materijala isparivanja neizbježno;

Pri raspršivanju legura, razlika u brzini isparavanja pojedinih komponenti dovodi do promjene kompozicije filmova u usporedbi s izvornom sastavom materijala postavljenog u isparivaču;

Inercija procesa koji zahtijeva uvod u Radno vijeće elektromagnetskog vožnje u Radno vijeće;

Neobraznost debljine filma, prisiljavajući upotrebu uređaja za pomak podlona i korekcijskim dijafragmima.

Prva tri nedostatka nastaju zbog potrebe za visokotemperaturnim grijanjem tvari, a posljednji - visoki vakuum u radnoj komori.

Princip rada ionskih uređaja za prskanje zasnovan je na fizičkim pojavama, poput jonizacije plinskih čestica, užarenog ispuštanja u vakuumu i prskajući tvarima bombardiranjem ubrzanih jona.

Ionizacija je proces pretvaranja neutralnih čestica gasa (atoma i molekula) na pozitivno napunjene ione. Suština ovog procesa je sljedeća. Plin između dvije elektrode uvijek sadrži nekoliko besplatnih elektrona. Ako postoji električno polje između elektroda i katode, ovo polje će ubrzati besplatne elektrone. Kada se sastanu sa neutralnom gasnom česticom, ubrzani primarni elektron elektronički izvlači sekundarni elektron, okrećući neutralnu pansivu na plin u pozitivno napunjenu ion. Dakle, kao rezultat sudara pojavljuje se novi par nabijenih čestica: slomljen sekundarni elektron i pozitivno nabijeni ion.

Reflektirani primarni elektron i sekundarni elektron, zauzvrat, može se ubrzati električnim poljem i komunicirati s neutralnim česticama plina kako bi se formirali par napunjenih čestica. Dakle, razvija fantalanširan proces izgleda u plinskom okruženju dviju vrsta nabijenih čestica i plina, normalni uvjeti Električni izolator, postaje dirigent.

Moderne ideje o procesu interakcije koji vode do prskanja sugerira da se kao rezultat prodora Iona pojavljuju kaskada binarnih elastičnih sudara raseljenih atoma, u kojoj se pojavljuje razmjena energije i pulsa između atoma. Prosječno razvoju kaskade sudara od oko 2 · 10 -13 s. Konačni rezultat kaskade sudara može biti prijenos dovoljne energije i potreban puls željene orijentacije (u smjeru granice graničnog vakuuma) za prevladavanje sila veze na površini, što dovodi do prskanja .

Proces prskanja po ion bombardiranju je "hladan" proces, jer Atomski tok supstance na supstratu kreiran je bombardiranjem površine čvrstog uzorka (cilja) ioni inertnog plina i uzbuđenje površine atoma u energiju koja prelazi obvezujuća energija sa susjednim atomima. Protok jona potrebnih za to kreiran je u električnom ispuštanju plina, za koji se pritisak plina u radnom vijeću mora biti unutar 0,1 × 10 pa, tj. Nekoliko reda veličine veće nego u instalacijskoj komori termičkog crpnog prskanja.

Posljednja okolnost dovodi do raspršivanja protoka atoma iz cilja i povećanja ujednačenosti debljine precipitanih filmova na ± 1%, a bez upotrebe dodatnih uređaja.

Metoda jonskih prskanja zasnovana je na bombardovanju ciljeve izrađene od taloženog materijala, brze čestice. Zvučano iz cilja kao rezultat bombardiranja čestica čine tok primenjenog materijala koji se deponira kao tanki film na podlozima koji se nalaze na nekom udaljenosti od cilja.

Važan faktor koji određuje operativne karakteristike i dizajne jonskih instalacija za prskanje je metoda generiranja iona bombardiranja cilja. U skladu s tim, ugradnja ionskog šljurke opremljena je jednostavnom sistemom s dva elektroda ili magnetrona.

2.1 Katodno prskanje

Katodni modovi prskanja.

Sl. 6a prikazuje voltamper karakterističan za pražnjenje. Kada se konstantni napon primjenjuje na nekoliko kilovolina, postoji prekid intelektrodnog razmaka, brzog porasta struje i pad napona u ispuštanju (ispuštanje iscjetka I). Povećanjem struje pražnjenja zbog smanjenja otpornosti RN, povećava se ciljano područje katode, povećava se, gustoća struje pražnjenja i napona na pražnji ostaju konstantna i niska i stopa prskanja ( Regija normalnog inteligentnog pražnjenja II). U regiji III, cijelo ciljno područje prekriveno je pražnjenjem, a povećanje struje pražnjenja dovodi do povećanja gustoće pražnjenja struje, napona na pražnji i brzinu prskanja. Opseg, nazvan nenormalno pražnjenje, koristi se kao radno područje u katodnim prskajućim procesima. Da bi se spriječilo prelazak na područje za pražnjenje luka (područje IV) postoji intenzivno vodeno hlađenje Ciljna i ograničenje napajanja na snazi.

Na slici. 6, b Istaknut radni prostor III WAH. Stemija karakteristika u ovom području ovisi o pritisku radnog plina, u našem slučaju Argona. Opert točka karakterizacije načina obrade - tlak pritiska plina P, trenutni j p i napon u p od pražnjenja nalazi se na opterećenju opterećenja napajanja

(2.1)

gdje u p - napon napajanja.

S druge strane, stopa prskanja cilja W g / cm 2 × sa

(2.2)

gdje je c koeficijent karakterizira rod prskanog materijala i generacije radnog plina;

U NK je normalan kap katodni napon (područje II);

j P - Gustoća tekućine ispitivanja;

d TP je širina tamnog katodnog prostora.

Od (2.2) slijedi da se maksimalna brzina spreja postiže po maksimalnoj snazi \u200b\u200bdodijeljenom u pražnji. Prema karakteristikama opterećenja (2.1)

(2.3)

Ovo je definitivno određeno. optimalna vrijednost Pritisak pritiska pritisak plina. Izbor vrijednosti u N i R trebao bi se, kao što je rečeno, kako bi se spriječilo prelazak na područje za pražnjenje lučnog ispuštanja, u kojem se izdanje iz cilja velikih čestica i padavine u redu, homogeni film postaje nemoguć.

2.2 Magnetron pljuvanje

Ograničenja i nedostaci procesa prskanja katode uključuju:

Mogućnost prskanja samo provodljivih materijala sposobnih za emisiju u kategoriju elektrona, jonizujućom molekulama argona i prateći izgaranje pražnjenja;

Stopa rasta malog filma (jedinice Nm / C) zbog značajne disperzije prskanih materijalnih atoma u jačini radne komore.

Varijacija metoda zasnovanih na sjajskom pražngu je magnetronsko prskanje. Magnetronski sistem jonskih prskanje odnosi se na sustave prskanja diode u kojima se atomi raspršive materijala uklanjaju sa ciljane površine tokom bombardovanja radnih plinova (obično argona) formirane u plazmi nenormalnog pražnjenja. Da biste povećali brzinu prskanja, potrebno je povećati intenzitet ciljanog ionskog bombardiranja, I.E. Jonska gustina trenutne gustine na ciljnoj površini. U tu svrhu, magnetsko polje B, od kojih su snage paralelno s prskanom površinom i okomito na dalekovodne snage električno polje E.

Katoda (cilj) nalazi se u prekriženom električnom električnom (između katode i anode) i magnetskog polja stvorenog magnetskom sustavom. Prisutnost magnetnog polja na prskanoj ciljnoj površini omogućava lokaliziranje plazme nenormalnog pražnjenja direktno iz cilja. Luk dalekovoda u zatvore se između stubova magnetnog sustava. Površina cilja koja se nalazi između ulaznih mjesta i izlaza električne energije B i intenzivno prskani, ima oblik zatvorenog puta, čija je geometrija određena oblikom stupova magnetnih sustava. Kada se konstantni napon isporučuje između cilja (negativnog potencijala) i anode (pozitivan ili nulta potencijala), pojavljuje se nenormalno užareno polje i nenormalno užareno pražnjenje. Elektroni koji se emitiraju iz katode pod djelovanjem bombardiranja Ion-a zarobljavaju se magnetskom poljem i pokazuju se da bi bili zarobljeni, s jedne strane, magnetsko polje koje vraća elektrone katoda, a s druge strane, površinu cilja to odbojni elektroni. Kao rezultat toga, elektroni čine složen cikloidni pokret na površini katode. U toku ovog pokreta, elektroni se pretvaraju brojni sudari sa Atomima Argona, pružajući visok stupanj jonizacije, što dovodi do povećanja intenziteta ciljanog ionskog bombardiranja i, prema značajnom povećanju stope prskanja.

Glavni parametri magnetronskog sistema Jonskog prskanja:

Specifična brzina prskanja - (4-40) · 10 -5 g / (cm 2 · s);

Efikasnost procesa generacije (od bakra) - 3 · 10 -6 g / j;

Energija proizvodnih čestica je 10-20 eV;

Energija oborinih čestica je 0,2-10,0 eV;

Stopa taloženja od 10-60 Nm / C;

Radni pritisak - (5-50) · 10 -2 pa.

Glavne prednosti magnetronskih sprejnih sistema uključuju:

Velike cijene prskanja pri niskim radnim naponama (≈500 V) i malim operativnim pritiscima plina;

Niski oštećenja zračenja i bez pregrijavanja supstrata;

Mali stupanj zagađenja filmova sa izglednim inkluzijama plina;

Mogućnost dobijanja uniformnih filmova u velikom području supstrata.

2.3 Visokofrekventno prskanje

Sprej za visokofrekvenciju počela se primjenjivati \u200b\u200bkada je bilo potrebno primijeniti dielektrični. Metali i poluvodički materijali obično se prskaju u stalnoj napetosti na meti. Ako je ciljni materijal dielektričan, zatim u stalnom naponu na ciljnoj elektrodi, prskanje se brzo prekida, jer površina dielektrike tokom bombardiranja ionskog bombardovanja stiče pozitivan potencijal, nakon čega su gotovo svi pozitivni joni. Da bi implementirao proces prskanja dielektričnog, potrebno je povremeno neutralizirati pozitivan naboj na njemu. U tu svrhu, RF napon sa frekvencijom od 1-20 MHz nanosi se direktno na metalnu ploču, koja se nalazi direktno frekvencijom 1-20 MHz (frekvencija 13,56 MHz, dozvoljena za industrijsku upotrebu (najviša) Propagovanja za HF prskajući.

S negativnim polu-talasom napona na dielektričnoj cilju (katoda), uobičajeno se pojavljuje prskanje katode. Tokom ovog perioda ciljna površina se tereti za pozitivne ioni, kao rezultat toga je zaustavljeno jonsko bombardiranje cilja. Uz pozitivan napon polu-talasa, događa se meta ciljanih elektrona, što neutralizira pozitivan naboj na ciljnoj površini, omogućavajući prskanje u sljedećem ciklusu.

Glavni parametri ostvarivi u podešavanjima RF prskanja materijala:

Specifična brzina prskanja - 2 · 10 -7 - 2 · 10 -6 g / (cm 2 · s);

Efikasnost postupka prskanja (bakar) - 6 · 10 -7 g / j;

Energija generiranih čestica je 10-200 eV;

Brzina talože - 0,3-3,0 Nm / s;

Energija oborinih čestica je 0,2-20 eV;

Radni pritisak u instalacijskoj komori - 0,5-2,0 pa.

2.4 Plazmoionički prskanje u nesavjetnom pražnjenju plina

U sistemima prskanja ove vrste, sagorijevanje pražnjenja plina održava se dodatnim izvorom (magnetsko polje, RF polje, termoheat). Sl. 7 prikazuje sistem za prskanje s tri elektrode u kojem se koristi termokatoda kao dodatni izvor elektrona.

Termokatska (1) jede elektrone prema anodi (3). Ovaj protok ionizira preostali plin, održavajući paljenje pražnjenja. Visoki negativni potencijal isporučuje se na prskani cilj (2), kao rezultat toga što se na metu povuče pozitivni plazmi (4) na metu i bombardiraju svoju površinu, uzrokujući prskanje ciljanog materijala. Stezaljke (5) nalaze se nasuprot cilja, a prskani materijal se deponira na njima.

Upotreba nevisnog pražnjenja plina omogućava premazivanje pri niskom radnom tlaku u instalacijskoj komori (5 · 10 -2 PA), što smanjuje koncentraciju gasova zarobljenih filmom, kao i povećanjem prosječne energije precipitanih čestica Zbog smanjenja broja sudara prskanih čestica sa molekulama plina na načine za supstrat.

Brzina prskanja u razmatranom 3-elektrobovom sistemu regulirana je snagom struje emisije termoigrana, pritiskom u instalacijskoj komori i napetosti na cilju i može se povećati (1-1000 a / min).

Stoga su prednosti triode sprejnih sustava u usporedbi sa standardnim sustavima raspršivanja dioda uključuju: veće brzine taloge; smanjenje poroznosti i poboljšanje čistoće precipitanih filmova; Povećani fontovi za adheziju na suphrane.

Klasična metoda dobivanja čistih površina mnogih materijala je isparavanje i kondenzacija u ultrapijevom vakuumu. Tanke filmove metala ili elementarnih poluvodiča dobivenih vakuumskim isparavanjem su obično polikristalni ili amorfni, tj. U njima je nemoguća određena kristalografska orijentacija površine.

Tehnologija višeslojnih struktura treba osigurati visoku kvalitetu rasta materijala slojevitih struktura i savršenstvo granica odjeljka između tih materijala. Samo u ovom slučaju mogu se primijeniti potencijalne mogućnosti u superslovama poluvodiča i višeslojne magnetske strukture.

Da bi se dobio tanke visokokvalitetne filmove i višeslojne strukture, najčešće se koriste mehanizmi epitaksačkog rasta filma o odgovarajućem jednokristalnom supstratu. Najviše širenje dobiveno je metodom molekularnog radijalnog epitaksa (MBE), što omogućava stvaranje savršenih jednokristalnih slojeva različitih materijala u uvjetima ultra visokih vakuuma. Ova metoda se uspješno koristi za uzgoj tankih poluvodičkih filmova, metala, dielektrika, magnetskih materijala, superprovodnika visoke temperature i mnoge druge tvari. Do danas, prilično velik obim teorijskih studija i praktični rad Na ovom području, Stoga je MLE tehnologija najčešća metoda pribavljanja superslova poluvodiča i višeslojne magnetske strukture.

Posljednjih godina tehnologija rasta iz plinske faze pomoću metalnih organskih spojeva postaje sve više distribuirana u rastućim superslovama poluvodiča (RGF MOS). Ova metoda također koristi proces epitakselnog rasta materijala na grijanoj podlozi s toplinskim raspadanjem metallorganskih veza. Mehanizmi rasta u metodi RGF MOS-a ne shvaćaju duboko kao u MLE, ali ova metoda uspješno raste većinu poluvodičkih spojeva A III B V, A II B IV i IV B VI.

Iz metoda rasta epitakse za dobivanje superslova poluvodiča, može se koristiti i indikondukcijski epitaksiji, u kojem se pojedinačni kristalni slojevi dobivaju od kontakta sa podlogom podloge podlogih rješenja. Sa smanjenjem temperature prekomjerna količina Poluprovodnik je precipiran iz rješenja na podlogu, koji je povezan sa smanjenjem rastvorljivosti poluvodičkog materijala. Najbolji rezultati daje epitaksiju tekućine faze za poluvodičke spojeve tipa III B V i njihovih solidnih rješenja. Višeslojne poluvodičke strukture dobivene su u višekomornim reaktorima za epitaksiju tekućine u skladu sa dosljednim kontaktom s različitim topionicama.

Tanki magnetni filmovi i višeslojne magnetne konstrukcije mogu se dobiti raznim metodama prskanja, uključujući visokofrekventnu i magnetronu. Ove metode omogućavaju dobivanje slojeva gotovo bilo kojeg kompozicije. Neki istraživači vjeruju da najbolje mogućnosti za višeslojne magnetske strukture daju različite metode elektrolitičkog taloženja.

3.1 Mehanizmi epitaksalnog rasta tankih filmova

Pitanja vezana za mehanizme rasta postaju izuzetno važna u stvaranju heterostrukture i višeslojnih struktura, koje zahtijevaju najveći stupanj homogenosti sastava debljine manje od 100 Å.

Najvažniji pojedinačni atomični procesi koji prate rast epitalizacije su sljedeći:

Adsorpcija komponenti atoma ili molekula na površini supstrata;

Površinska migracija atoma i disocijacija molekula adsorbirane;

Dodatak atoma na rešetke za kristalne supstrate ili epitakse, preplavljene ranije;

Termička desorpcija atoma ili molekula ne implementira se u kristalnoj rešetki.

Kondenzacija na supstratu novog materijala iz plinske faze određena je stopom sudara atoma ili molekula sa supstratom (broj čestica koji uđu u jedinicu po jedinici površine)

(3.1)

ako je p tlak pare, m je molekularna težina čestica, k je boltzmann konstanta i t - temperatura izvora.

Kondenzacija čestica iz plinske faze može odmah napustiti površinu podloge ili difuznuti na površini. Proces površinske difuzije može dovesti do adsorpcije čestica na površini supstrata ili rastućim filmom ili u proces površinskog agregacije, popraćen formiranjem nove kristalne faze kondenzatog materijala na površini jezgra. Adsorpcija pojedinih atoma, u pravilu se događa na koracima rasta ili drugih nedostataka. Atomski proces međusobnog postupka u kojem se atomi filmova i supstrata razmjenjuju na mjestima, igraju važnu ulogu u procesu epitaksijskog rasta. Kao rezultat ovog procesa, granica između supstrata i rastućeg filma postaje glađa.

Procesi na površini, prateći epitaksijalni rast MBE, mogu se kvantitativno opisati. Svaki od pojedinačnih atomskih procesa koji se raspravlja o gore navedenom karakteriziraju vlastite aktivacijske energije i može se dostaviti u prvoj aproksimaciji eksponencijalnim zakonom. Brzina desorpcije, poput

(3.2)

ako je e d aktivacijska energija procesa desorpcije, t s je temperatura supstrata.

Fenomenološki nivo razlikuju tri glavne vrste rasta tankih epitaksijskih filmova:

1. Plaidrost (rast sloja-podlozi). U ovom slučaju, mehanizam rasta, svaki naredni sloj filma počinje se formirati tek nakon potpunog završetka rasta prethodnog sloja. Ovaj mehanizam rasta također se naziva i Frank Van der Merve (Frank-van der Merve, FM). Rast sloja odvija se kada je interakcija između supstrata i sloja atoma mnogo veća nego između najbližih atoma u sloju. Shematski prikaz rasta slojnog sloja-slojnog filma za različite stupnjeve premaza  (u akcijama ML monolaja) prikazan je na slici. 8, a.

2. Rast otoka ili otok, Vollmer Weber, VW). Ovaj mehanizam je upravo suprotan rastu sloja. Uvjet za njegovu primjenu je prevladavanje interakcije između najbližih atoma zbog interakcije ovih atoma sa supstratom. Prema otočićem rasta, supstanca od samog početka nalazi se na površini u obliku višeslojnih konglomerata atoma (vidi Sl. 8, B).

3. Srednji između ova dva mehanizma je rast Strastanova (Stransky-Krastanov, SK, layer-plus-plus-Islandgrows), na kojima prvi sloj potpuno pokriva površinu supstrata, a dolazi trodimenzionalni otoci filma na njemu. Mnogi faktori mogu dovesti do ovog mehanizma, posebno prilično veliku nedosljednost između parametara kristalnih rešetaka filma i supstrata (vidi Sl. 8, B).

Stanje da se realizacija tog ili onog mehanizma rasta može dobiti iz analize odnosa između koeficijenata površinske napetosti između supstrata i vakuuma  S, između filma i vakuuma  F i između supstrata i između supstrata i između supstrata i između / F (Sl. 9).

Koeficijent površinskog napetosti jednak je slobodnoj energiji površine. Prema tome, ovi koeficijenti određuju sile površinske napetosti koja djeluju na jedinici elementa sučelja. Prema ovoj definiciji, snaga DF-a, koji djeluje na beskonačno mali element DL granice dva medija jednaka

Iz ravnoteže uslova za bilo koji element dužine linije kontakta podloge, trodimenzionalnog otoka filma i vakuuma (Sl. 9.)

gde je  rubni ugao, i.e. Ugao formiran površinom otoka filma i površini podloge.

Ako je ugao rubne nule, otok "širi" tanki sloj duž površine supstrata, što odgovara mehanizmu rasta za nalog. Ovo stanje dovodi do sljedećeg omjera između koeficijenata površinskih napetosti:

, slojevito rast (3.4)

Ako se, mehanizam rasta otočića provodi, čiji je stanje

Rast Ostrovke (3.5)

Za potpuniji izlaz uvjeti pod kojim se provodi jedan ili drugi mehanizam rasta, potrebno je stupiti na snagu ravnotežnog stanja između formalnog filma i supstrata plinske faze u polju rasta filma.

Često se u literaturi razmatra još jedan mehanizam rasta - statistički taloženje. Istovremeno, mehanizam atoma rasta filma taložene supstance nalazi se na površini prema raspodjeli Poissona, kao da su ih bacali slučajno i jednostavno bi se pridržavali mjesta pada.

3.2 Epitaxy molekularne grede

Molekularna zraka Epitaxy (ME) u suštini je razvoj savršenstvo tehnologije vakuumskog prskanja tankih filmova. Njena razlika u klasičnoj tehnologiji vakuumskog prskanja povezana je s više visoki nivoi Kontrolni tehnološki postupak. U metodi MLE, tanki pojedinačni kristalni slojevi formiraju se na grijanoj monokristalnom podrumu zbog reakcija između molekularnih ili atomskih snopa i površine supstrata. Visoka temperatura supstrata doprinosi migraciji atoma preko površine, kao rezultat kojih atoma zauzimaju strogo određene položaje. Ovo određuje orijentirani rast kristala formalnog filma na jednoj kristalnoj supstratu. Uspjeh procesa epitaksije ovisi o omjeru između rešetkih parametara filma i supstrata, ispravno odabranim odnosima između intenziteta greda incidenata i temperaturu podloge. Kada monokristalni film raste na supstratu razlikuje se od filmskog materijala, a ne ulazi u hemijsku interakciju s njom, tada se takav proces naziva heteroepitaxia. Kad se supstrat i hemijski sastav film ne razlikuju ili malo razlikuju jedna od druge, proces se naziva homoepitaxia ili autoepathiaxia. Orijentirano proširenje slojeva filma, koje ulazi u hemijsku interakciju sa supstancom podloge, naziva se hemoepitaxia. Granica particije između filma i supstrata ima istu kristalnu strukturu kao supstrat, ali se razlikuje u kompoziciji, kako na filmskom materijalu i materijalu supstrata.

U usporedbi s drugim tehnologijama koje se koriste za uzgoj tankih filmova i višeslojnih struktura MLE-a, prvenstveno ga karakteriše niska stopa rasta i relativno niskim temperaturama rasta. Prednosti ove metode trebaju uključivati \u200b\u200bmogućnost oštar prekida i naknadne nastavke prijema na površinu molekularnih greda različitih materijala na površini supstrata, što je najvažnije za formiranje višeslojnih konstrukcija s oštrim granicama između Slojevi. Mogućnost analize strukture, kompozicije i morfologije rastućih slojeva u procesu formiranja metodom difrakcije odraženih brzih elektrona (DOW) i elektrona spektroskopije (EOS) doprinosi pripremi savršenih epitaksija.

Ispod na slici 10. Prikazana je pojednostavljena šema komore za rast MBE.

Isparavanje materijala precipirano je u ultra visokim vakuumu do podloge, fiksiran na manipulatoru s uređajem za grijanje, provodi se uz pomoć bilijama izljeve (izljeva - spori odliv plinova kroz male rupe). Dijagram izljeve ćelije prikazan je na slici11. Effizijska ćelija predstavlja cilindrično staklo od pirolitičkog bora nitrida ili visokoprostornog grafita. Na vrhu punjenja, grijanje spirale tantalske žice i ekrana toplote, obično iz tantalum folije.

Effizijske ćelije mogu raditi na temperaturama do 1400 0 C i izdržati kratkoročno grijanje na 1600 0 C. Da bi ispario vatrostalni materijali koji se koriste u tehnologiji tankih magnetskih filmova i višeslojnih konstrukcija, zagrijavanje isparivanog materijala se vrši elektronskim bombardiranjem. Temperatura isparene supstance kontrolira Tungsten-Rhenium termoelement, prešana na krivotvornu. Isparivač je pričvršćen na zasebnoj prirubnici, koji ima električne izlaze za napajanje grijača i termoeleksa. U pravilu se nekoliko isparivača nalazi u jednoj komori za rast, od kojih svaka sadrži glavne komponente filmova i materijala legirajućih nečistoća.

Komore za rast modernih MBE tehnoloških kompleksa opremljene su, u pravilu, četvoropolni masovni spektrometar za analizu preostale atmosfere u komori i kontrolu elementarnog sastava na cjelokupni tehnološki proces. Za nadgledanje strukture i morfologije formiranih epitaksija u komori za rast, nalazi se i difraktometar reflektiranih brzih elektrona. Difraktometar se sastoji od elektronskog pištolja koji čini dobro fokusirani elektronski snop s energijom od 10 - 40 kev. Elektronska greda pada na supstratu po vrlo niskom uglu u ravni, raštrkani elektronički talasi daju difrakcijsku sliku na luminesnom ekranu. Često, rastne komore ili u višekomorskim kompleksima MBE u Domu koji su pripremili i analizirali supstracije i epitaksijalne strukture su elektronski pištolj s energetskim analizatorom sekundarnih elektrona i sonskog pištolja za pročišćavanje supstrata i slojevitih analiza Sastav epitaksijskih struktura.

Najvažnije područje komore za rast je između ispupčenih ćelija i supstrata (Sl. 10). Ovo se područje može podijeliti u tri zone, koja su naznačena na slici slika I, II i III. Zona I -Zone Generacija molekularnih greda, u ovoj zoni molekularni snopovi formirani od svake izljevne ćelije ne presijecaju se i ne utječu na druge. U drugoj zoni (zona II - zona miješanja isparivanih elemenata) Molekularne grede presijecaju i miješaju različite komponente. U neposrednoj blizini površine supstrata nalazi se zona III-zone kristalizacije. Ova se zona događa epitacijski rast u procesu molekularnog radijalnog epitaksa.

U industriji, istraživački laboratoriji široko se produžuju automatiziranim kompleksima za više modula za epitaksiju molekularne grede. Modul je dio instalacije dodijeljen prema funkcionalnim i konstruktivnim funkcijama. Moduli su podijeljeni u tehnološku i pomoćnu pomoćnu. Svaki tehnološki modul dizajniran je za obavljanje određenog tehnološkog procesa (čišćenje podloge i analizu stanja njihove površine, epitaksija poluvodičkih filmova, taloženje metala i dielektrika, itd.). Pomoćni moduli su, na primjer, modul podloge, pretplatni modul i priklanjanje vakuumskih komora itd. Kompleks MBE, ovisno o tehnološkim problemima, mogu biti opremljeni različitim količinama specijaliziranih modula povezanih kliznim uređajima i sustavom za pomicanje podloga i uzoraka iz jednog modula u drugi bez povrede vakuuma.

Razvojni trendovi u smjeru kreiranja instalacija za MBE povezane su sa sve korištenim ugrađenim analitičkim opremom i automatizacijom tehnološkog procesa, što omogućava poboljšanje obnovljenosti svojstava uzgojenih epitaksija i stvaranje složenih višeslojnih konstrukcija. Analitička oprema kompleksa predstavljena je u PAP modulu ugrađenom agerom spektrometrom i ionom za čišćenje podloge i profiliranje agula. Svaki od EPS-a i EPM blokova sadrži masovni spektrometar za kontrolu preostalih gasova i molekularnih greda i difraktometar reflektiranih brzih elektrona za nadgledanje strukture i morfologije epitakserskih slojeva tokom rasta. Pored vakuumskog mehaničkog sistema, automatizirani sistem kontrole procesa uključuje automatizirani tehnološki sistem kontrole procesa, koji omogućava samostalno i istovremeno za kontrolu tehnoloških procesa, kako pod kontrolom operatora i automatski.

Tanki filmovi se široko koriste u tehnici kao i otporni na koroziju, protiv itd. Široka primjena Pronašli su se u optici (polarizacijski filtri, lagani, prosvjetljujući i drugi premazi) i u elektronici u proizvodnji instrumenata i integriranih krugova (ohmički kontakti, strujni zapisi, uređaji na magnetskim filmovima, poluvodičkim epitaksijskim filmovima).

Literatura

1. Epifanov G. I., Moma Yu. SVEDOK ŠEŠELJ - ODGOVOR: Fizički temelji dizajna i tehnologije Rea i Eva: udžbenik za univerzitete. - M.: Sovjetski radio, 1979. - 352 str.

2. vakuum filmovi u kvazi-viskoznom iznosu. M., sovjetski radio, 1975, 160 s. / Yu. Z. Bubnov, M. S. Lurie, F. G. Staros, G. A. Filaretov.

3. Tehnologija poluvodičkih uređaja i mikroelektroničkih proizvoda. U 10 kn: studije. Priručnik za PTU. Kn. 6. Primjena filmova u vakuumu / Minaichev V. E. - M.: Viši. Shk., 1989. - 110 s.: Il.

4. Efimov I. E. i dr. Mikroelektronika. Fizičke i tehnološke baze, pouzdanost. Studije. Priručnik za univerzitete. M: "Viši. Škola ", 1977. - 416 str. Sa IL-om.

5. Karpenko G. D., Rubinstein V. L. Moderne metode za generiranje taložene supstance prilikom nanošenja tankog filma u vakuumu. Minsk: Belnayainti, 1990 - 36 str.

6. Kostrzhitsky A. I., Lebedinski. Višekomponentni vakuumski premazi. -M: "Mehaničar", 1987 - 207 str.

7. Butovo K. G., Liaznikov V. N. Pakovani premazi, tehnologija i oprema. - Saratov: "Saratov država. Tehn Univerzitet, 1999 - 117 str.

8. Kudinov V. V., Bobrov G.V. Primjena premaza prskanjem. Teorija, tehnologija i oprema. - M.: Metalurgija, 1992. - 431 str.

9. O.S. Trushin, V.F. Bocherev, V.V.Naumov. Modeliranje procesa epitaksalnog rasta filmova pod uslovima prskanja ion-plazme. // Microelektronika, 2000, svezak 29, №4, str. 296-309

& Nbspvacuum raspršivanje temelji se na stvaranju smjernog protoka čestica (atoma, molekula, klastera) materijala koji se nanosi na površinu proizvoda i njihovu kondenzaciju.
Proces uključuje nekoliko faza: prelazak raspršene tvari ili materijala iz kondenzovane faze u plin, prenos molekula plinske faze na površinu proizvoda, kondenzacije na površinu, formiranje i rast klijača, Formiranje filma.
& nbsp. Vakuum prskanje - Prijenos čestica prskane tvari iz izvora (mjesto prenosa u plinsku fazu) na površinu dijela vrši se prema pravoinearnim putanjem na vakuumu 10 -2 PA i ispod (vakuumska isparavanje) i difuzijama i konvektivni transfer u plazmi na pritiscima 1 PA (katoda prskanja) i 10 -1 -10 -2 PA (magnetron i ion-plazma prskanje). Sudbina svake čestice prskane tvari tokom sudara sa površinom dijela ovisi o svojoj energiji, temperaturi površine i hemijskom afinitetu filma i detalje. Atomi ili molekuli koji su dostigli površinu mogu se odraziti iz njega ili se adsorbirati i nakon nekog vremena ostaviti (desorpciju), ili adsorbirati i formirati kondenzat na površini (kondenzacija). Sa visokom energijom čestica, visoka površinska temperatura i mala hemijska afiniteta čestica odražavaju se po površini.
& NBSperture površine dijela, iznad koje se sve čestice odražavaju iz njega i film se ne formira, naziva se kritičnom taloškom temperaturom vakuuma; Njegova vrijednost ovisi o prirodi filma i površini dijela i na stanju površine. Uz vrlo male potoke isparenih čestica, čak i ako su ove čestice adsorbirane na površini, ali rijetko se nalaze sa ostalim česticama, oni su parovi i ne mogu formirati klica, tj. Film ne raste. Kritična gustina potoka isparivanih čestica za ovu površinu površine naziva se najmanja gustoća na kojoj su čestice kondenzirane i formiraju film.
& NBSPastruktura pakirani filmovi ovise o svojstvima materijala, stanja i površine, brzine prskanja. Filmovi mogu biti amorfni (na primjer, na primjer oksidi, si), polikristalni (metali, legure, si) ili pojedinačni kristal (na primjer, poluvodički filmovi dobiveni molekularnom zračenjem epitaksijom). Da biste pojednostavili strukturu i smanjili unutrašnje mehaničke napore filmova, povećajte stabilnost svojih svojstava i poboljšajte adheziju na površinu proizvoda odmah nakon prskanja bez kršenja vakuuma, a neveri se na temperaturama koje su donekle više od temperatura površine tokom prskanja. Često se pomoću vakuumskog prskanja stvaraju višeslojne filmske strukture iz različitih materijala.
& nbsp. Vakuum prskanje Koristi se u Planar tehnologiji poluvodiča, u proizvodnji hibridnih shema tankog filma, proizvodi Peezothica, acoustoelektronika itd. (Primjena provodljivog, dielektričnog, zaštitnih slojeva, u optici (nanošenje prosvetljenja, koje se odražava i Ostali premazi), ograničen - kada metalizira površinu plastike i stakleni proizvodi, Toning staklo automobila. Metali (AL, AU, CU, CR, NI, V, TI, itd.) Primjenjuju se usisavanjem vakuumom, legure (na primjer, NiCR, CNISI), hemijskim spojevima (silikadi, oksidi, boride, karbide itd.).

& nbsp.
Sl. P2.1.

& NBSDWeed upotreba usisavanja vakuuma tehnološka oprema Periodična, polu kontinuirana i kontinuirana akcija. Instalacije periodične akcije provode se jednim ciklusom filmske aplikacije na određenom broju učitanih proizvoda. Kontinuirane instalacije koriste se u serijskoj i masovnoj proizvodnji. To su dvije vrste: višekomorni i višekomorni višekomorni veće. Prvi se sastoji od dosljedno smještenih protočnih modula, u svakom od kojih se prskaju filmovi određenih materijala ili njihova termička obrada i kontrola. Moduli se kombinuju sa gateway komorama i transportnim uređajem. Višepropozorite sadrže jednokratne postavke sadrže nekoliko postova za prskanje (koje se nalaze u jednoj vakuumskoj komori) povezanoj transportom ili rotacijskim transportnim uređajem. Glavne sklopove i sisteme za usisavanje vakuuma su neovisni uređaji koji obavljaju navedene funkcije:
& nbsp · vakuum kreacija;
& nbsp · isparavanje ili prskanje filmova;
& Nbsp · Prevoz i premazivanje premaz;
& nbsp · Kontrola modova vakuumskog prskanja i svojstava filmova;
& nbsp · napajanje.

& nbsp. Instalacije taloženja vakuuma

& NbspPaculous instalacija otpornog prskanja serije DV-502B (Sl. P2.2.) (Ova instalacija je radna površina)

Sl. P2.2.

& Nbsp Instalacija Watt1600-4DK (Sl. P2.4.) Dizajniran za nanošenje kombiniranog premaza, koji se može sastojati od metalnog sloja, slojskog sloja ovog metala (oksida, nitrid, karbida) i sloj siox.

Sl. P2.3.

& Nbsp zamjena raznih titanskih veza mogu se dobiti raznim nijansama zlata, plave, zelene, crne i neke druge boje (Sl. P2.4.). Premazi se mogu primijeniti na limu od nehrđajućeg čelika s bilo kojim površinskim tretmanom: ogledalo, polirano, ukrasno teksturirano ili konvencionalno mat. Dimenzije vakuumske jedinice omogućuju vam prskanje listova od 1500x3000 mm. Listovi nakon prskanja mogu se prekriti samoljepljivim zaštitnim filmom. Trošak prskanja - od 700 rubalja / m²

& nbsp.

Sl. P2.4. Primjena vakuumskog prskanja.

Nehrđajući čelik:

& Nbsdell vakuum prskanje titan nitrid koristi podlogu od nehrđajućeg čelika.
& Nbsp · elegancija i milost u cilju;
& nbsp · otpornost na koroziju, otpornost na atmosferske uticaje;
& Nbsp · usklađenost sa najstrožim higijenskim zahtjevima;
& nbsp · Jednostavnost njege i izdržljivosti;
& Nbsp · otpornost na toplinu i sigurnost požara;
& nbsp · Odlična kombinacija sa drugima završni materijali (Staklo, plastika, drvo, kamen).

Specifikacije:

& nbsp · materijal podloge - čelik od nehrđajućeg čelika, 08x18n10 (AISI 304);
& nbsp · Debljina supstrata 0,5 mm - 1,5 mm;
& nbsp · Titanijum nitridni premaz, debljina 0,2-6 mikrona;
& Nbsp · premaz u boji - razne nijanse zlata;
& nbsp · lagano rasipanje - od ogledala do mat;
& Nbsp · Mehanička svojstva - omogućava višestruko savijanje i hladno žigosanje;
& Nbsp · vremenske otpornost - najmanje 50 godina.

Način dobijanja materijala

& Nbsporuptuptu na limenku od nehrđajućeg čelika, TIO2 i nacija se dobijaju ion-plazmom prskanjem u vakuumskoj komori.
& NBSPlate od nehrđajućeg čelika, nakon pretresa, koji pruža visoku reflektirajuću sposobnost premaza, postavljaju se u hermetičkoj vakuumskoj komori. Tokom postupka prskanja u komori se stvara duboki vakuum koji pruža navedenu otpor boje i premaza.
& NBSPPrints iz ionski vizmani plazme Plazma s visokom energijom srušene su sa površine atoma titanijumske lime, koji zauzvrat prolaze kroz visoko razvijeni oblak dušika ili kisika, uvode se u supstratni materijal.
& NbStack proces pruža dobru svojstva adhezije i ukrasnog premaza.
& Nbsp tehnologije vakuumskog prskanja izuzetno su potrošnja energije, a u mnogim se zemljama pretvore u nišnu proizvod. Mnoge kompanije zamjenjuju vakuumsko prskanje na produktivnije i manje skupo atmosferske plazme prskanje.
& nbsp. Kvalitete i svojstva materijala:
& Nbsp Visoka atmosferska i antikorozijska otpornost dekorativni premaz Potvrđeno potvrdom o usklađenosti GOST br. SK02.1.3.0040 od \u200b\u200b18.09.96. i iznosi 50 godina u uvjetima gradske atmosfere;
& nbspster se može postići bilo koji, ali tehnološki proces Zaključano za tri glavne boje: imitirajući zlatnu boju - limenki premaz, plavi - Tio2 premaz, imitirajući svježu bakrenu boju - premaz;
& NBS začepljen sposobnost premaza - 60-70%;

Područja upotrebe:

& nbsp · krovne kupole crkava i krovova zgrada;
& Nbsp · Vanjski oglašavanje (ploče, volumetrijska i ravna slova od nehrđajućeg čelika);
& Nbsp · Dekorativni dizajn zgrada i interijera prostorija;
& Nbsp · Obnova spomenika kulture;
& Nbsp · Proizvodnja suvenira i fragmenata.
& Nbspvacuum raspršivanje koristi se za proizvode i od crnog metala i drugih metala koriste se razne pljuskove, uključujući pod zlatom, srebrom (Sl. P2.5.).

& nbsp.

Sl. P2.5. Primjena vakuumskog prskanja.

& nbsp. Materijali za oblaganje:
& nbsp. Limenka - Titan nitrid (zlatno-bronzana, visoka otpornost na habanje);
& nbsp. TIOX1CX2NX3. - Titan je karbonid
& nbsp. Gr. - Chrome (bijelo);
& nbsp. TIOX. - titanijum oksid (plava, višebojna, biserna);
& nbsp. Nigr. - Nichrome (svijetlo siva);
& nbsp. Zrn. - cirkonijum nitrid (svijetlo zlatni);
& nbspost aluminijum, bakar itd., Na zahtjev kupca.
& Nbspcood, tvrdoća i drugi parametri premaza mogu se razlikovati u širokom rasponu materijala i nijansi.
& Nbstrong karakteristike mikrokircuita su brzina, električni kontakt, format matrice itd. Povećati jedan od važan parametar - Brzina - treba povećati provodljivost električnih kontakata. Najlakši način za to je vakuum prskanje elemenata putem besplatnih maski. Zlato ima vrlo dobru provodljivost, što omogućava povećanje brzine informacija.

Intel Prim Memory mikrocircuit (Sl. P2.6.)

& Nbsp Materijal: Zlato (srebro).

& nbsp.
Sl. P2.6. Intel PRAM-memorijski mikrocircuit

Ležajevi za klizne centrifugalne pumpe (Sl. P2.6.)

& Nbspsamable Glavna karakteristika ležaja je njegov resurs. Povećati razvijene njegove klizne ležajeve posebna tehnologija Detonacija prskanja nanopowders. U procesu detonacijskog prskanja, nanostrukturni premazi dobili su monokarbidni sadržaj od 62%. Ispitivanje takvih prevlaka za trenje i habanje u vodi pokazalo je da imaju smanjeni koeficijent trenja, visokog opterećenja ljubomorne u odnosu na konvencionalni premaz keramičkog praha.
& Nbsp Technologies: vakuum prskanje
& Nbspotable: elektronika i elektrotehnika
& Nbsp Materijal: Brzi magnetni puder BSMP sistem ND-FE-b.

Sl. P2.6. Klizni ležaj

Brzi prskanje

& Nbsp ekspanzija velike brzine plina smatra se najsavremenijim tehnologijama taloženja. Carbide Premazi primjenjuju se metodama prskanja brzih za sve članke odlični elektroplativni premazi, čije je stvaranje priznato izuzetno karcinogeni.
& Nbsps Početak 80-ih pojavio se instalacija brzine prskanja, jednostavnijih struktura i zasnovana na klasičnoj LDD shemi, s protokom plina više od 2000 m / s. Gustina premaza dostiže 99%. Kao primijenjeni materijal, puderi karbida, metalnih okvira, legura na bazi NI, Cu itd. Da bi povećali brzinu čestica, povećajte stopu sagorijevanja proizvodnih proizvoda povećanjem pritiska u komoru za izgaranje na 1,0 ... 1,5 MPa , a u dizajnu uređaja za mlaznice primjenjuju se Notos Laval. Na slici. P2.7. Predstavljen je dijagram prskalice sistema WGN-a.

Sl. P2.6. Šema prskalice velike brzine:
1 - opskrba prahom (osovina); 2 - opskrba kisikom; 3 - opskrba gorivom;
4 - opskrba prahom (radijal); 5 - prtljažnik.

Modifikacija različitih struktura, dijelova i funkcionalnih elemenata često se izvodi potpunom promjenom u strukturi materijala. Za to su uključene sredstva duboke toplotne, plazme i kemijske obrade. Ali postoji širok segment metoda za promjenu operativnih svojstava zbog vanjski premazi. Ove metode uključuju vakuum metalizaciju, zahvaljujući tome što je moguće poboljšati ukrasno, provoditi, odražavajući druge karakteristike materijala.

Opće informacije o tehnologiji

Suština metode je prskanje metalnih čestica na radnoj površini. Proces formiranja novog premaza događa se zbog isparavanja metala donatora pod vakuumskim uvjetima. Tehnološki ciklus podrazumijeva izvršenje nekoliko faza strukturne promjene ciljne baze i elemenata pokrivenosti. Posebno se razlikuju isparavanje, kondenzacija, procesi apsorpcije i kristalizacije. Ključni postupak može se nazvati interakcijom metalnih čestica površinom ispod posebnog plinskog okruženja. U ovoj fazi, tehnologija metalizacije vakuuma osigurava procese difuzije i dodavanje čestica u strukturu radnog dijela. Na izlazu, ovisno o načinima prskanja, karakteristike premaza i vrsti radnog komada, možete dobiti različite efekte. Moderna tehnička sredstva omogućavaju jednostavno poboljšanje pojedinačnih performansi proizvoda, već i visokom preciznošću razlikovati površinska svojstva u zasebnim područjima.

Primjena oprema

Postoje tri glavne grupe mašina koje se koriste za ovu tehnologiju. To su oprema za kontinuirano, polu kontinuirano i periodično djelovanje. Prema tome, oni se razlikuju na osnovu opće organizacije procesa obrade. Jedinice sa kontinuiranim djelovanjem često se koriste na serijskoj proizvodnji, gdje je potrebna niska vakuum metalik. Oprema ove vrste može biti jednokratna i višekomora. U prvom slučaju jedinice su fokusirane na obavljanje direktno metalizacije. Višekomorni modeli pružaju mogućnost provođenja dodatnih postupaka - primarna priprema proizvoda, kontrole, toplotnog obrade itd. Ovaj pristup omogućava vam optimizaciju procesa proizvodnje. Mašine za periodičnu i polu-kontinuiranu metalizaciju, u pravilu imaju jednu glavnu komoru. Upravo je zbog nepravilnosti proizvodnje koje se koriste za određeni postupak, a pripremne operacije i ista kontrola kvalitete provode se na zaseban način - ponekad u ručnom režimu bez automatiziranih linija. Sada vrijedi razmatrati, iz kojih su čvorovi takvi agregati.

Uređaj za metalizalizaciju

Pored glavne komore, gdje se pojavljuju procesi prskanja, oprema uključuje mnogo pomoćnih sistema i funkcionalnih komponenti. Prije svega, vrijedno je istaknuti izvore prskanog materijala, čiji se komunikacije vežu do kompleksa za distribuciju plina. Da bi ugradnja vakuum metalizacije pružila parametre za određeni problem obrade, hranjenje kanala prskanja s regulatorima omogućavaju, posebno, kako bi se prilagodio nivo temperaturnog nivoa, brzinu smjera protoka i volumena. Konkretno, ova infrastruktura formira gorivo, pumpe, ventili, prirubnički elementi i druga pojačanje.

U savremenim instalacijama senzori povezani sa mikroprocesorskim uređajem koriste se za isti regulaciju operativnih parametara. S obzirom na navedene zahtjeve i učvršćivanje trenutnih stvarnih vrijednosti, instrument bez sudjelovanja operatera može prilagoditi načine obrade. Takođe, olakšavanje operativnih procesa, oprema se nadopunjuje intramamičkim sistemima za čišćenje i kalibraciju. Zbog takvog puhanja, popravak vakuumske metalizacije mašine je pojednostavljen, jer konstantno i pravovremeno čišćenje minimizira rizike preopterećenja pneumatskih motora, manipulatora i komunikacijskih krugova. Potonji se u svemu smatraju konzumiranim dijelom, čija se zamjena u jedinicama kontinuirane operacije vrši u redovnom redoslijedu održavanja.

Metalni ciljni materijali

Prije svega, postupak je podvrgnut metalnim prazninama, koji se mogu izvesti uključujući posebne legure. Potreban je dodatni premaz za pružanje antikorozivnog sloja, poboljšanje kvaliteta električno ožičenje ili se mijenja u dekorativnim svojstvima. Posljednjih godina se sve više koristi vakuum metalizacija i u odnosu na polimerni proizvodi. Ovaj proces ima svoje specifičnosti zbog karakteristika strukture objekata ove vrste. Manje često se tehnologija primjenjuje na proizvode koji imaju niske pokazatelje tvrdoće. Ovo se odnosi na drvo i neke sintetičke materijale.

Značajke plastične metalizacije

Prskanje na površini plastičnih dijelova također je u stanju da promijeni električnu, fizičku i hemijsku svojstva. Često se metalizacija koristi i kao sredstvo za povećanje optičkih kvaliteta takvih praznina. Glavni problem u obavljanju takvih operacija je proces intenzivnog termalnog isparavanja, što neminovno vrši pritisak na tokove čestica koji prskaju površinu elementa. Stoga su potrebni posebni načini regulacije difuzije primarnog materijala i potrošne mase.

Ima vlastite specifičnosti i vakuum metalizaciju plastike, koju karakterizira kruta struktura. U ovom slučaju bit će važno prisustvo zaštitnih i temeljnih lakova. Da bi se održalo dovoljan nivo adhezije sa prevladavanjem barijera ovih filmova, možda će biti potrebno povećati energiju toplotne izloženosti. Ali ovdje se opet pojavljuje problem s rizicima uništenja plastične strukture pod utjecajem toplinskih tokova. Kao rezultat toga, za uklanjanje prekomjernog napona u radnom mediju, uvode se modificiranje komponenti poput plastifikatora i otapala, omogućavajući zadržavanje oblika radnog dijela u optimalnom stanju bez obzira na temperaturni režim.

Značajke obrade filmova

Tehnike proizvodnje materijala za pakiranje pružaju upotrebu metalizacije za filmove za kućne ljubimce. Ovaj proces pruža alumiminizaciju površine, zbog kojeg se račni komad obdaruje većom čvrstoćom i otporom prije vanjski uticaji. Ovisno o parametrima obrade i mogu se primijeniti konačni zahtjevi za premazivanje različite metode Hladnjak. Budući da je film osjetljiv na temperaturu, uvodi se dodatni postupak oborina. Kao u slučaju plastike, omogućava vam podešavanje termičke ravnoteže, zadržavajući optimalno okruženje za radni komad. Debljina filmova koji se obrađuju metodom vakuumske metalizacije može biti od 3 do 50 mikrona. Postepeno uvelo tehnologije koje pružaju slične premaze na površinama materijala debljine 0,9 μm, ali u najvećem dijelu je samo eksperimentalna praksa.

Reflektori za metalizaciju

Ovo je ujedno i poseban smjer upotrebe metalizacije. Ciljni objekt u ovom slučaju je farovi automobila. Njihov dizajn predviđa prisustvo reflektora, koji s vremenom gubite svoje operativne kvalitete - pričvrstite, rđu i, kao rezultat, postaju neprikladni za upotrebu. Pored toga, čak i nova prednja svjetla može dobiti nasumičnu štetu, zbog čega će biti potrebno popraviti i vratiti. Na ovom je problemu orijentiran vakuum metalizacija reflektora, pružajući prskanje otpornim na habanje na površini ogledala. Ispunjavanje vanjske strukture s metalnim česticama s jedne strane eliminira male nedostatke, a s druge strane djeluje kao zaštitni premaz, sprečavajući moguću štetu u budućnosti.

Organizacija procesa kod kuće

Bez posebne opreme, možete primijeniti površinsku hemijsku tehnologiju, ali za obradu vakuuma, u svakom slučaju će biti potrebna odgovarajuća kamera. U prvoj fazi priprema se sama obratka - treba čistiti, odmarati i obavljati mljevenje ako je potrebno. Zatim je objekt smješten u vakuumsku metalizacijsku komoru. Sa vlastitim rukama možete izvesti i posebnu snagu na šinama iz elemenata profila. Ovo će biti prikladan način učitavanja i istovarenog materijala ako se obrada planira u regularnom režimu. Kao izvor čestica metalizacije koriste se takozvane praznine - od aluminija, mesinga, bakra itd. Nakon toga, kamera je konfigurirana u optimalni režim obrade i započinje proces prskanja. Gotov proizvod odmah nakon metalizacije može se obložiti ručno s pomoćnim zaštitnim premazima na bazi lakova.

Pozitivne povratne informacije o tehnologiji

Metoda ima brojne pozitivne osobine koje bilježi korisnike gotovih proizvoda u različitim područjima. Konkretno, naznačeno je za visoku zaštitnu svojstva premaza, što sprečava procese korozije i mehaničko uništenje baze. Privatni potrošači proizvoda pozitivno reagiraju, koji je podvrgnut vakuum metalizaciji u cilju poboljšanja ili promjene ukrasnih kvaliteta. Specijalisti naglašavaju sigurnost okoliša tehnologije.

Negativne povratne informacije

Minusima ove metode prerađivačke proizvode uključuju složenost tehničke organizacije procesa i visokih zahtjeva za pripremne aktivnosti radnog dijela. I to, da ne spominjemo upotrebu visokotehnološke opreme. Samo s njim može se dobiti visokokvalitetno prskanje. Trošak je također uključen u popis nedostataka vakuum metalizacije. Cijena obrade jednog elementa može biti 5-10 hiljada rubalja. Ovisno o području ciljanog područja i debljine premaza. Još jedna stvar je da serijska metallizacija smanjuje troškove zasebnog proizvoda.

Konačno

Promjena tehničke i fizičke i ukrasne svojstva određenih materijala širi mogućnosti njihove daljnje upotrebe. Razvoj metode vakuum metalizacije doveo je do pojave posebnih područja obrade s orijentacijom na određene performanse. Tehnolozi također rade na pojednostavljenju samog procesa prskanja, koji se danas manifestuje u obliku smanjenja dimenzija opreme i smanjenju postupaka nakon obrade. Što se tiče upotrebe metodologije kod kuće, ovo je najproblematičnija metoda premaz, jer zahtijeva da izvođač ima posebne vještine, a da ne spominju tehnička sredstva. S druge strane, povoljnije metode taloženja ne dopuštaju dobijanje premaza iste kvalitete - bilo da je to zaštitni sloj ili ukrasna stilizacija.