Sputter Depozisyonu

Sputter deposition - nozik kino qatlamining jilovlash yo'li bilan jismoniy bug 'cho'kishi (PVD) usuli . Bunga silikon gofret kabi "substrat" ga manba bo'lgan "maqsad" dan materialni chiqarish kiradi. Chiqarish jarayoni davomida ion yoki atom bombardimon qilinishi natijasida hosil bo'lgan materialning qayta ishlanishi hisoblanadi. Nishondan chiqarilgan tarqoq atomlar, odatda o'nlab EV (100,000 K) ga qadar keng energiya taqsimotiga ega. Changlangan ionlar (odatda chiqarilgan zarrachalarning kichik qismi faqatgina 1% ga teng) ionlashtiriladi va ular tekis chiziqlar bo'ylab uchib ketishi mumkin va substrat yoki vakuum kamerasida kuchli ta'sirga uchraydi (shikastlanishga sabab bo'ladi). Shu bilan bir qatorda, yuqori gaz bosimida, ionlar moderator sifatida ishlaydigan va tarqaladigan tarzda harakat qiladigan, substratlarga yoki vakuum xonasining devoriga etib boradigan va tasodifiy yurishdan so'ng yoğunlaşan gaz atomlarıyla to'qnashadi . Yuqori energiyali ballistik ta'sirlardan past energiyali termallashtirilgan harakatgacha bo'lgan barcha masofaga fon gaz bosimini o'zgartirish orqali erishish mumkin. Chuqur gaz ko'pincha argon kabi inert gazdir. Samarali momentumni o'tkazish uchun püskürtülen gazning atom og'irligi maqsadning atom og'irligiga yaqin bo'lishi kerak, shuning uchun neon yorug'lik elementlarini püskürtmek afzal, kripton yoki ksenon og'ir xodimlari uchun ishlatiladi. Reaktiv gazlar aralashmalarga zarar etkazish uchun ham ishlatilishi mumkin. Murakkab jarayondagi parametrlarga bog'liq holda maqsadli sirtda, parvozda yoki substrat ustida tuzilishi mumkin. Sputter birikmasini nazorat qiluvchi ko'pgina parametrlarning mavjudligi murakkab jarayonni amalga oshiradi, shuningdek, mutaxassislarning filmning o'sishi va mikroyapılarına katta darajada nazorat qilish imkonini beradi.

Foydalanish

Eng muhim dasturlardan biri bo'lgan pushti cho'kishning eng keng tarqalgan savdo ilovalaridan biri kompyuter qattiq disklarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi . Sputtering yarimo'tkazgich sanoatida keng tarqalgan bo'lib, integratsiyalashgan elektronni ishlov berishda turli materiallarning nozik kinolarini saqlash uchun ishlatiladi . Optik ilovalar uchun shisha ustiga yupqa antifrükleme qoplamalar ham püskürtülecektir. Amaldagi pastki substrat harorati tufayli nozik kino transistorlar uchun kontakt metalllarni joylashtirish uchun ideal usul hisoblanadi . Jigarning boshqa tanish usuli shisha ustiga kam emissivli qoplamalar bo'lib , ikkita panelli deraza majmualarida qo'llaniladi. Qoplama ko'p qatlamli , sink oksidi , kalay oksidi yoki titaniumdioksidi kabi kumush va metall oksidi bo'lgan . Titanik nitrit kabi taniqli oltin rangli qattiq rangli paltolar yaratib, pushti nitridlar yordamida vosita bit qoplamasi bo'ylab katta sanoat rivojlana boshladi . Sputtering, CD va DVD ishlab chiqarish jarayonida metallni (masalan, alyuminiy) qatlamini joylashtirish jarayoni sifatida ham ishlatiladi.

Qattiq diskli yuzalar shilimshiq CrOx va boshqa shilimshiq materiallarni ishlatadi. Sputtering - optik to'lqin qo'llanmalarini ishlab chiqarishning asosiy jarayonlaridan biridir va samarali fotovoltaik quyosh xujayralarini ishlab chiqarishning yana bir usuli hisoblanadi .

Sputtering qoplama

Taramali elektron mikroskopida sputter qoplamasi namunani nozik bir o'tkazgichli qatlamli, odatda, oltin / palladiy (Au / Pd) qotishmasi kabi metallni qoplash uchun pushti cho'kma jarayonidir . An'anaviy SEM rejimida (yuqori vakuum, yuqori voltli) elektron nurlar bilan namunani zaryad qilishning oldini olish uchun Supero'tkazuvchilar qoplama talab qilinadi. Metall qoplamalar signalni shovqin darajasi (og'ir metalllar yaxshi ikkinchi darajali elektron emitrlari) ni oshirish uchun foydali bo'lsa-da, ular rentgen spektroskopi ishlatilganda past sifatga ega . Shuning uchun rentgen nurlanish spektroskopiyasi yordamida uglerod qoplamasi afzallik beriladi.

Boshqa cho'kindi usullari bilan taqqoslash

Kirpik birikmasining muhim afzalligi shundaki, juda yuqori erish nuqtalari bo'lgan materiallar osonlikcha tarqalib ketadi, bu moddalarni bug'lanish evaporatatorida yoki Knudsen hujayrasida bug'lanish muammoli yoki imkonsizdir. Sputter deposidagi filmlar manba ma'lumotlariga yaqin bo'lgan kompozitsiyaga ega. Turli xil elementlarning farqlari turli xil massa (yorug'lik elementlari gaz bilan osonroq o'raladi) tufayli tarqaladi, biroq bu farq sobit. Sputtered filmlar, odatda, substratda bug'langan plyonkalarga qaraganda yaxshiroq yopishishga ega. Maqsad katta miqdorda materiallarni o'z ichiga oladi va ultra yuqori vakuumli dasturlarga mos texnikani ishlab chiqaradi. Sputtering manbalari issiq qismlarga ega emas (ular odatda suv bilan sovutilgan isitishning oldini olish uchun) va kislorod kabi reaktiv gazlar bilan mos keladi. Bug'lanishni yuqoridan pastga siljitish mumkin, bug'lanishni quyida yuqoriga ko'tarish kerak. Epitaksial o'sish kabi ilg'or jarayonlar mumkin.

Jilovlash jarayonining ba'zi kamchiliklari, filmni tuzish uchun jarayonni ko'tarish bilan birlashtirish qiyin kechadi. Buning sababi shundaki, diffuz transport shovqinning xarakteristikasi to'liq soya qilishi mumkin emas. Shunday qilib, atomlarning qaerga ketayotganini to'liq ifoda eta olmaydi, bu kontaminatsiya muammolariga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, qavatma-qavatdagi o'sish uchun faol nazorat pulsli lazer bilan qoplangan va inert sarg'aygan gazlarga nisbatan kino sifatida rivojlangan kino ichiga joylashtirilgan. Pulsli lazer birikmasi - bu lazer nuri pushtirish uchun ishlatiladigan püskürtme biriktirme texnikasining bir versiyonudur. Kirpikli va shafqatsiz ionlarning va fon gazining roli pulsli lazerli birikma jarayonida to'liq tekshiriladi.