Elektrothermisches Rohrbeschichten Magnetron-Sputtern
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Elektrothermisches Rohrbeschichten Magnetron-Sputtern
Magnetron-Sputtern ist eine neue Art von Sputtertechnologie, die in den 1970er Jahren schnell entwickelt wurde. Es ist gekennzeichnet durch die Einrichtung eines ringförmigen magnetischen Targets auf der Kathodentargetoberfläche, um die Bewegung von Sekundärelektronen zu steuern. Unter der Wirkung des elektromagnetischen Feldes werden die durch Ionenbeschuss auf der Targetoberfläche erzeugten Sekundärelektronen in der Nähe der Targetoberfläche für die Zyklotronbewegung komprimiert, wodurch der Abstand zur Anode vergrößert wird, die Kollisionswahrscheinlichkeit mit Gasatomen stark verbessert und somit die Sputterrate verbessert wird . Gegenwärtig wird das Magnetron-Sputtern in der industriellen Produktion angewendet. Dies liegt daran, dass die Beschichtungsrate des Magnetron-Sputterns um eine Größenordnung höher ist als die des bipolaren Sputterns, und es hat die Vorteile einer hohen Abscheidungsrate, eines geringen Anstiegs der Substrattemperatur und einer geringen Beschädigung des Films. 1974 erfand Chapin ein industrietaugliches, planares Magnetron-Sputtertarget, das den Einstieg in die Produktion förderte.
reaktives Sputtern
Wenn bei dem Sputterverfahren das Target zu einer Verbindung verarbeitet wird, um einen Verbundfilm herzustellen, weicht die Zusammensetzung des hergestellten Films im Allgemeinen signifikant von der Zusammensetzung der Zielverbindung ab. An diesem Punkt kann das aktive Mischen des aktiven Gases in das Entladungsgas die Zusammensetzung und Eigenschaften des resultierenden dünnen Films steuern, was als reaktives Sputterverfahren bezeichnet wird. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von isolierenden Verbundfilmen verwendet und kann mit zwei Sputterverfahren erreicht werden: Bipolar DC und RF. Seine eigentliche Vorrichtung unterscheidet sich nicht wesentlich vom bipolaren Sputtern und dem HF-Sputtern, außer dass zwei Gaseinlassöffnungen eingerichtet und das Substrat zum Zweck des Mischens von Gasen auf 500°C erhitzt werden. Sputtern ist das einfachste Verfahren zur Steuerung der Legierungszusammensetzung in der physikalischen Dampfabscheidungstechnologie. Der Legierungsfilm kann durch Multi-Target-Co-Sputtern abgeschieden werden, und solange die Sputterparameter jedes Targets kontrolliert werden, kann eine bestimmte Zusammensetzung des Legierungsfilms erhalten werden. Der Legierungsfilm kann auch direkt unter Verwendung eines Legierungstargets ohne jegliche Kontrollmaßnahmen gesputtert werden, und es kann ein Legierungsfilm mit genau der gleichen Zusammensetzung wie das Targetmaterial erhalten werden. Obwohl die verschiedenen Komponenten der Legierung deutlich unterschiedliche Sputterkoeffizienten aufweisen, priorisiert während des Sputterprozesses nach einer gewissen Zeit die Komponente mit der höchsten Sputterrate das Sputtern, und die Oberfläche des Zielmaterials wird mit anderen Komponenten angereichert, bis sie stabil ist Oberflächenzusammensetzung erreicht ist. Die endgültig erhaltene Filmzusammensetzung ist die gleiche wie das Zielmaterial.
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