Naprašování

Naprašování jefyzikální depozice z páryMetoda (PVD)tenký filmvýpověďnaprašování. Jedná se o vysunutí materiál z "cíl", která je zdrojem na "podložky" například křemíkového plátku.Resputteringje nové emise uloženému materiálu během procesu depozice bombardováním ionty nebo atom. Naprašované atomy vysunout z cíle mají širokou distribuci, obvykle až na desítky eV (100 000 K). Naprašované ionty (obvykle jen malý zlomek vyvrženým částic ionizují – řádu 1 %) mohou ballistically létat od cíle v přímkách a energicky dopad na substráty nebo vakuové komory (způsobující resputtering). Alternativně při vyšších tlacích plynu, ionty kolidují s atomy plynu, které působí jako moderátor a substráty nebo vakuové komory zdi a kondenzační po absolvování diffusively, přesunoutnáhodná procházka. Změnou tlaku plynu pozadí je přístupný celý rozsah od vysokoenergetický balistické dopad na nízkoenergetické thermalized pohybu. Praskající plyn je často inertním plynem, jako je argon. Pro efektivní dynamiku přenosu Atomová hmotnost napra? ování plyn by měla být blízko atomové hmotnosti cíle, takže pro rozprašování lehkých prvků je vhodnější, neon, zatímco pro těžké prvky se používají kryptonové nebo xenonové. Reaktivní plyny lze také použít zadrhávat sloučeniny. Tato sloučenina může být tvořen na cílový povrch, palubní nebo v substrátu podle parametrů procesu. Dostupnost mnoha parametrů, které určují naprašování bude složitý proces, ale také umožnit experty značné míry kontroly nad růstem a mikrostruktura filmu.

Použití

Jedna z nejstarší rozsáhlé komerční využití naprašování, která je stále jedním z jeho nejdůležitějších aplikací, je při výrobě počítačepevné disky. Naprašování je používán značně vpolovodičprůmysl, aby vklad tenkých vrstev z různých materiálů vintegrovaný obvodzpracování. Tenkáantireflexní vrstvyna sklo prooptickýaplikace jsou také uloženy prská. Vzhledem k nízké podkladu teploty používá naprašování je ideální metoda k uložení kontaktu kovů protenkovrstvé tranzistory. Další známé použití naprašování je nízko-emisivitynátěry nasklo, v okně dvojitě sestavení. Povlak je vícevrstvý obsahujícístříbrnáa kovuoxidyjako napříkladoxid zinečnatý, Oxid cínu, nebooxid titaničitý. Velký průmysl vyvinul kolem nástroj bit povlaku pomocí naprašované nitridy, jako napříkladNitrid titanu, vytvoření známé zlaté barevné tvrdou srst. Naprašování slouží také jako proces k uložení vrstvy kovu (např. hliník) během výroby CD a DVD.

Pevný disk povrchy použít naprašované CrOx a jiných naprašované materiálů. Naprašování je jedním z hlavních procesů výroby optickýchvlnovodya je dalším způsobem zvýšení efektivityfotovoltaickésolárních článků.

Praskající lak

Zadrhávat povlak vřádkovací elektronová mikroskopieje proces depozice prskat na pokrytí vzorek s tenkou vrstvou vodivého materiálu, obvykle kovu, jako je napříkladzlato/PalladiumSlitiny (Au/Pd). Vodivý povlak je zapotřebí k zabránění nabíjení exempláře elektronovým paprskem v konvenčním režimu SEM (vysoké vakuum, vysokého napětí). Kovové povlaky jsou také užitečné pro zvýšení odstup signál / šum (těžké kovy jsou dobré sekundárních elektronů zářiče), jsou to podřadné kvality přiRentgenová spektroskopieje zaměstnán. Z tohoto důvodu při použití rentgenové spektroskopie karbonový povlak je upřednostňována.

Srovnání s jinými metodami depozice

Důležitou výhodou tohoto naprašování je, že jsou i materiály s velmi vysoké body tání snadno prskal při odpaření těchto materiálů v odpařovači odpor neboKnudsen buňkaje problematické nebo nemožné. Vrčení uloženy filmy mají složení blíží zdrojového materiálu. Rozdíl je dán různé prvky šíří jinak kvůli jejich rozdílným zatížením (světlo, které prvky jsou snadněji vychýlen plyn), ale tento rozdíl je konstantní. Naprašované filmy obvykle mají lepší přilnavost na substrátu než odpařené filmů. Cíl obsahuje velké množství materiálu a je údržba zdarma, takže technika vhodná pro ultra vakuové aplikace. Prská zdroje obsahují žádné horké části (aby nedošlo k vytápění, které jsou obvykle vodou chlazený) a jsou kompatibilní s reaktivní plyny jako kyslík. Naprašování mohou být provedeny shora dolů, zatímco odpařování musí být provedeno zdola nahoru. Možné jsou pokročilé procesy jako epitaxního růstu.

Některé nevýhody naprašovacího procesu je, že proces je obtížné zkombinovat s nadzvednutí pro strukturování film. To proto, že distribuční přepravě, charakteristické pro naprašování, znemožňuje plný stín. Tedy jeden nemůže omezit plně kam atomy, které může vést k problémům kontaminace. Také aktivní řízení pro vrstvu po vrstvě růst je obtížné ve srovnání s pulsní laser depositionand inertní prská plyny jsou integrovány do rostoucí film jako nečistoty. Pulzní laserová depozice je variantou prská depozice techniku, ve které se používá laserový paprsek pro naprašování. Role naprašované a resputtered ionty a pozadí plynu je plně vyšetřeny během procesu depozice pulsní laser.