Vakuumgalvanisierung, elektrisches Heizrohr, Quadrupol-Sputtern

Vakuumgalvanisierung, elektrisches Heizrohr, Quadrupol-Sputtern

Auf Basis des Dreipolsputterns wird außerhalb der Beschichtungskammer eine Buncherspule, auch Hilfsanode oder Stabilisierungselektrode genannt, angebracht. Die Funktion der Bündelungsspule besteht darin, Elektronen zwischen der Targetkathode und der Substratanode zu sammeln, wobei eine Plasmabogensäule mit niedriger Spannung und hohem Strom gebildet wird, eine große Anzahl von Elektronen zur Ionisierung mit dem Gas kollidiert und eine große Anzahl von Elektronen entsteht Anzahl der erzeugten Ionen. Die Elektronen bewegen sich spiralförmig, wodurch sich der Abstand der Elektronen zum Elektronenkollektor vergrößert und somit die Wahrscheinlichkeit einer Stoßionisation steigt. Die Stromdichte erreicht 2-5mA/cm2. Darüber hinaus hat die Kondensatorschlange auch die Funktion, die Entladung zu stabilisieren.

Dieses Sputterverfahren kann die Bombardierung des Substrats durch die vom Target erzeugten Hochgeschwindigkeitselektronen immer noch nicht unterdrücken und weist außerdem Probleme wie eine Kontamination des Films aufgrund von Verunreinigungen im Filament auf.

Vakuumgalvanisierung, elektrisches Heizrohr, dreipoliges Sputtern

Beim dreipoligen Sputtern wird eine Elektrode, eine Glühkathode, an der Vorrichtung des zweipoligen Sputterns angebracht, die thermionische Elektronen emittiert. Es kann nicht nur die Sputterrate verbessern, sondern auch die Steuerung der Sputterbedingungen bequemer gestalten. Die Stromdichte wird auf 1-3mA/cm2 erhöht und die Zielspannung auf 1-2kV reduziert. Heiße Kathode 0-50v negative Vorspannung. Dadurch wird die Sputterrate erhöht und durch das erhöhte Abscheidevakuum die Qualität der Beschichtung verbessert.

Nachteile des Diodensputterns für die Vakuumgalvanisierung elektrischer Heizrohre

Das Diodensputtern ist eines der frühesten Sputterverfahren. Dabei wird das Beschichtungsmaterial als Kathode und das beschichtete Material als Anode verwendet. Die Kathode ist an eine negative DC-Hochspannung von 1-3KV angeschlossen und die Anode ist normalerweise geerdet. Beim Arbeiten zunächst Vakuum erzeugen und dann Argongas durchleiten, damit die Vakuumkammer den Sputterdruck erreicht. Wenn der Strom eingeschaltet wird, erzeugt die negative Hochspannung am Kathodentarget eine Glimmentladung zwischen den beiden Polen und bildet eine Plasmazone, in der die positiv geladenen Argonionen beschleunigt werden, um unter der Wirkung des Kathodenpotentials das Kathodentarget zu bombardieren Tropfen in der Nähe der Kathode, so dass die Oberfläche des Targetmaterials beschleunigt wird. Es wird gesputtert und in einem molekularen oder atomaren Zustand auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden, um einen dünnen Film des Zielmaterials zu bilden.

Der größte Vorteil dieses Gerätes ist sein einfacher Aufbau und die komfortable Steuerung. Nachteile sind: Durch den hohen Arbeitsdruck wird die Folie verschmiert; Die Abscheidungsrate ist niedrig und der dicke Film über 10 µm kann nicht plattiert werden. Die Temperatur des Substrats ist aufgrund des direkten Beschusses des Substrats durch eine große Anzahl von Sekundärelektronen zu hoch.

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