Die Vakuumversilberung hängt von der tatsächlichen chemischen Zusammensetzung des zu zerstäubenden Targetmaterials ab
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Die Vakuumversilberung hängt von der tatsächlichen chemischen Zusammensetzung des zu zerstäubenden Targetmaterials ab
Wie bei den meisten Prozesskontrollbedingungen hängt der Effekt stark von der tatsächlichen chemischen Zusammensetzung und den physikalischen Eigenschaften des zu zerstäubenden Targetmaterials sowie den mit der Abscheidung verbundenen Prozessbedingungen ab. Typischerweise sind solche subtilen Effekte bei Sputtertargets mit kleinerer Geometrie und kleineren Gradienten kein Problem mehr. Bei größeren Targets mit großen Temperaturgradienten und großen Änderungen in der Thermodynamik und Kinetik des Diffusionsprozesses können höhere innere Spannungen innerhalb des Targets auch zu Rissen im Target führen (wiederum abhängig von den mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Zusammensetzung). ), sogar ein Ablösen, wenn der hydraulische Druck im Sintervorgang nachgelassen wird.
Vakuum-Versilberungsplasma liefert feste Energie
Da der vom Kohlenstoffstab auf das Material ausgeübte Druck unidirektional über die gesamte Oberfläche der Zieloberfläche ausgeübt wird, entsteht im Laufe der Zeit ein thermischer Diffusionsgradient. Das Ergebnis ist eine gewisse Ungleichmäßigkeit der Dichte auf dem gesamten ausgehärteten Ziel. Dies führt zu Spannungsunterschieden innerhalb des Targetmaterials und zu Veränderungen der Sputterausbeute während der Abscheidung. Bei jeder gegebenen Leistungsdichte liefert das Plasma eine feste Energie, die die konstante Geschwindigkeit der im Plasma enthaltenen Ionen enthält. Die impulsfixierten Ionen treffen gleichmäßig auf die Zieloberfläche. Besteht das Targetmaterial jedoch aus Atomen mit unterschiedlichen Bindungsenergien, ergeben sich unterschiedliche Sputterfrequenzen. Für unterschiedliche Kollisionsorte auf der Targetoberfläche werden in Abhängigkeit von Ionenkollisionen mehr oder weniger Atome des Targetmaterials von der Targetoberfläche gesputtert.
Der Temperaturunterschied, der sich während des Sinterprozesses der Vakuumversilberung im Material bildet
Im gegebenen Modell der Heißpressanwendung haben wir erwähnt, dass die Wärme durch eine Heizung geleitet wird, die in oder um die Kohlenstoffform, die das auszuhärtende Ausgangspulver enthält, platziert wird. Wenn das Heizelement mit Strom versorgt wird, erhitzt es langsam die Kohlenstoffform und schließlich das Pulver im Formhohlraum. Gleichzeitig wird das Pulver mit einer hydraulischen Presse durch einen Satz geometrisch gegenüberliegender Kohlenstoffeindringkörper mechanisch verdichtet. Das bedeutet, dass die vom Heizelement erzeugte Wärme durch die Kohlenstoffform zum zu verdichtenden Pulver geleitet werden muss. Bei runden Zielen bedeutet dies, dass sich die Wärme zunächst um den Rand des Pulvers in der Form ausbreitet und dann mit der Zeit in die Mitte des Materials gelangt. Dies führt zu einer thermischen Hysterese innerhalb des Materials, das in feste Form diffundiert, oder, was noch wichtiger ist, zu einem Temperaturunterschied im gesamten Material während des Sinterns. Die Randbereiche des Sintermaterials werden der durch das Heizelement erzeugten Wärme schneller und entsprechend länger ausgesetzt als im zentralen Bereich des verfestigten Materials. Das Pulver der äußeren Schicht diffundiert und verfestigt sich vor dem Pulver im zentralen Bereich. Wenn sich diese äußeren Bereiche zu verfestigen beginnen, nimmt die lokale Dichte im Material zu und das lokale Volumen ab.
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