Ионное осаждение ( IP ) - это процесс физического осаждения из паровой фазы (PVD), который иногда называют ионным осаждением (IAD) или ионным осаждением из паровой фазы (IVD), и является разновидностью вакуумного осаждения . Ионное покрытие использует одновременную или периодическую бомбардировку подложки и осаждает пленку энергичными частицами атомного размера. Бомбардировка перед нанесением используется для очистки поверхности подложки методом распыления . Во время осаждения бомбардировка используется для изменения свойств осаждаемой пленки и управления ими. Важно, чтобы бомбардировка была непрерывной между частями процесса очистки и осаждения, чтобы поддерживать атомарно чистую поверхность раздела.
Процесс [ править ]
При ионном осаждении энергия, поток и масса бомбардирующих частиц вместе с соотношением бомбардирующих частиц и осаждаемых частиц являются важными технологическими переменными. Материал для осаждения может испаряться либо путем испарения, распыления (распыление смещения), дугового испарения, либо путем разложения химического прекурсора из паровой фазы химическим осаждением из паровой фазы (CVD). Энергичные частицы, используемые для бомбардировки, обычно представляют собой ионы инертного или химически активного газа или, в некоторых случаях, ионы материала конденсирующей пленки («ионы пленки»). Ионное покрытие может быть выполнено в плазменной среде, где ионы для бомбардировки извлекаются из плазмы, или это может быть выполнено в вакууме.среда, в которой ионы для бомбардировки образуются в отдельной ионной пушке . Последняя конфигурация ионного осаждения часто называется ионно-лучевым осаждением (IBAD). Используя реактивный газ или пар в плазме, можно осаждать пленки из составных материалов.
Ионное покрытие используется для нанесения твердых покрытий из составных материалов на инструменты, прилипающих металлических покрытий, оптических покрытий с высокой плотностью и конформных покрытий на сложных поверхностях.
Преимущества [ править ]
- Лучшее покрытие поверхности, чем другие методы ( физическое осаждение из паровой фазы , напыление ). [1]
- На поверхности бомбардирующих частиц доступно больше энергии, что приводит к более полному связыванию. [1]
- Гибкость с уровнем ионной бомбардировки. [1]
- Улучшены химические реакции при подаче плазмы и энергии на поверхность бомбардирующего вещества. [1]
Недостатки [ править ]
- Увеличение количества переменных, которые следует учитывать по сравнению с другими методами. [1]
- Однородность покрытия не всегда стабильна [1]
- Чрезмерный нагрев основы [1]
- Напряжение сжатия [1]
История [ править ]
Процесс ионного осаждения был впервые описан в технической литературе Дональдом М. Маттоксом из Sandia National Laboratories в 1964 году [2].
Дальнейшее чтение [ править ]
- Андерс, Андре, изд. (3 октября 2000 г.). Справочник по плазменной иммерсионной ионной имплантации и осаждению (1-е изд.). Wiley-VCH . DOI : 10.1016 / S0257-8972 (97) 00037-6 . ISBN 978-0471246985. LCCN 99089627 . OCLC 634942008 . ПР 7614013М .
- Бах, Ганс; Краузе, Дитер, ред. (10 июля 2003 г.). Тонкие пленки на стекле (Серия Шотта по стеклу и стеклокерамике) . Серия Шотта по стеклу и стеклокерамике. Springer Science + Business Media . DOI : 10.1007 / 978-3-662-03475-0 . ISBN 978-3540585978. LCCN 97029134 . OCLC 751529805 . ПР 682447М . Проверено 10 октября 2019 .
- Буншах, Ройнтан Ф. (15 января 1995 г.). Справочник по технологиям нанесения пленок и покрытий: наука, технологии и приложения . Серия материаловедение и технологические процессы (2-е изд.). Уильям Эндрю . ISBN 978-0815513377. LCCN 93030751 . OCLC 849876613 . ПР 1420629М .
- Глэзер, Ханс Иоахим (2000). Покрытие стекла большой площади (1-е изд.). Von Ardenne Anlagentechnik. ISBN 978-3000049538. OCLC 50316451 .
- Глокер, Дэвид А; Шах, Исмат, ред. (1 октября 1995 г.). Справочник по технологии обработки тонких пленок (Looseleaf ed.). IOP Publishing . DOI : 10.1201 / 9781351072786 . ISBN 978-0750303118. OCLC 834296544 . ПР 9554916М .
- Махан, Джон Э. (1 февраля 2000 г.). Физическое осаждение из паровой фазы тонких пленок (1-е изд.). Wiley-VCH . ISBN 978-0471330011. OCLC 924737051 . ПР 22626840М .
- Маттокс, Дональд М. (19 мая 2010 г.). Справочник по обработке методом физического осаждения из паровой фазы (PVD) (2-е изд.). Уильям Эндрю . DOI : 10.1016 / C2009-0-18800-1 . ISBN 978-0815520375. OCLC 613958939 . ПР 25555274М .
- Маттокс, Дональд М. (2018). Основы технологии вакуумного покрытия (2-е изд.). Уильям Эндрю . DOI : 10.1016 / C2016-0-03988-8 . ISBN 978-0-12-813084-1. OCLC 249553816 . OL 8048877M - через Elsevier .
- Mattox, Donald M .; Маттокс, Вививен Харвуд, ред. (6 сентября 2018 г.). 50 лет технологии вакуумного покрытия и рост общества производителей вакуумных покрытий . Общество производителей вакуумных покрытий (2-е изд.). Уильям Эндрю . ISBN 978-0128130841. LCCN 2003004260 . OCLC 1104455795 .
- Вествуд, Уильям Д. (2003). Осаждение распылением . Серия книг Комитета по образованию AVS. 2 . Комитет по образованию, AVS . ISBN 978-0735401051. OCLC 52382234 . ПР 10597406М .
- Уилли, Рональд Р. (15 декабря 2007 г.). Практический мониторинг и контроль тонких оптических пленок . Willey Optical Consultants (2-е изд.). Willey Optical, консультанты. ISBN 978-0615181448. OCLC 500718626 .
- Уилли, Рональд Р. (27 октября 2007 г.). Практическое оборудование, материалы и процессы для оптических тонких пленок . Willey Optical, консультанты. ISBN 978-0615143972. OCLC 954134936 . ПР 26817514М .
См. Также [ править ]
- Список техник нанесения покрытий
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h Ламперт, доктор Карл (3 января 2013 г.). «Варианты вакуумного напыления и покрытия» . pfonline.com . Gardner Business Media. Архивировано 16 июля 2017 года . Проверено 10 октября 2019 .
Ионное покрытие использует бомбардировку энергичными ионами во время осаждения для уплотнения отложений и контроля свойств покрытия, таких как напряжение и микроструктура.
- ^ Маттокс, Дональд М. (1 сентября 1964). Сандийские национальные лаборатории. «Осаждение пленок с использованием ускоренных ионов». Электрохимическая технология . 2 . OCLC 571781676 . ОСТИ 4672659 .
Внешние ссылки [ править ]
- «Общество вакуумных нанесения покрытий» . Дата обращения 2 октября 2019 .
