Потужне імпульсне магнетронне розпилення (HiPIMS)

Автор (и): Matthieu MICHIELS, Stephanos KONSTANTINIDIS, Rony SNYDERS

Дата публікації: 10 жовтня 2013 р

Ця стаття є частиною пропозиції

Нанонауки та нанотехнології (на даний момент 147 статей)

Ця пропозиція надає доступ до:

Повна та оновлена база даних перевірених статей науковими комітетами

Запитання до служби експертів та практичні інструменти

Інтерактивні вікторини перевірити розуміння та закріпити знання

Входить у пропозицію

2. Магнетронне напилення для синтезу тонких плівок

Магнетронне напилення - це метод нанесення тонких металевих (провідникових) або керамічних (ізолюючих) плівок за допомогою плазма.

плазма, який часто називають "четвертим станом речовини", це газ, що складається з нейтральних частинок, позитивних (та/або негативних) іонів та електронів. Північне сяйво, блискавка або полум’я - все це природні прояви.

У холодній плазмі, про яку ми тут говоримо - для переробки матеріалів - енергія електронів набагато вища, ніж у іонів та атомів, нейтральних молекул. Однак макроскопічно плазма в цілому залишається близькою до кімнатної температури. Електрони віддають свою енергію атомам і молекулам газу, які таким чином стають іонізованими, дисоційованими та збудженими.

Іонізація, а отже, утворення електронно-позитивних іонних пар, забезпечує електропровідність, тоді як молекулярна дисоціація, якщо, наприклад, кисень змішується з плазмовим газом (зазвичай аргоном), є джерелом високої хімічної реакційної здатності середовища.

Збудження, що супроводжується дезбудженням плазми, є причиною випромінювання електромагнітного випромінювання.

У лабораторії плазма створюється у вакуумній камері.

Катодний корпус для розпилення (фізичне випаровування пари) складається з резервуара (рис. 1), в якому тиск знижується для досягнення високого вакууму (10-3 Па). З іншого боку, звичайні діапазони робочого тиску, коли газ регульовано вводиться в камеру, сягають від 0,1 Па до 5 Па.

У випадку звичайного магнетронного розпилення постійного струму негативний зсув катода (зазвичай від 300 до 600 В) катода (розпилення мішені та джерела матеріалу) дозволяє встановити діодний електричний розряд. Оскільки стінки з'єднані з землею, вони виконують роль анода. З метою збільшення іонної щільності в районі мішені і, отже, потоку іонів.