Recubrimiento por pulverización catódica Cuando las partículas de alta energía bombardean la superficie sólida, las partículas en la superficie sólida pueden ganar energía y escapar de la superficie para depositarse en el sustrato.El fenómeno de pulverización comenzó a usarse en la tecnología de recubrimiento en 1870 y gradualmente se usó en la producción industrial después de 1930 debido al aumento en la tasa de deposición.El equipo de pulverización catódica de dos polos comúnmente utilizado se muestra en la Figura 3 [Diagrama esquemático de la pulverización catódica de dos polos de recubrimiento al vacío].Por lo general, el material a depositar se convierte en una placa, un objetivo, que se fija en el cátodo.El sustrato se coloca en el ánodo frente a la superficie del objetivo, a unos pocos centímetros del objetivo.Después de bombear el sistema a alto vacío, se llena con 10~1 Pa de gas (generalmente argón), y se aplica un voltaje de varios miles de voltios entre el cátodo y el ánodo, y se genera una descarga luminiscente entre los dos electrodos. .Los iones positivos generados por la descarga vuelan al cátodo bajo la acción de un campo eléctrico y chocan con los átomos en la superficie objetivo.Los átomos objetivo que escapan de la superficie objetivo debido a la colisión se denominan átomos de pulverización catódica y su energía está en el rango de 1 a decenas de electronvoltios.Los átomos pulverizados se depositan en la superficie del sustrato para formar una película.A diferencia del recubrimiento por evaporación, el recubrimiento por pulverización no está limitado por el punto de fusión del material de la película y puede pulverizar sustancias refractarias como W, Ta, C, Mo, WC, TiC, etc. La película del compuesto de pulverización puede pulverizarse mediante pulverización reactiva método, es decir, el gas reactivo (O, N, HS, CH, etc.) es
se agrega al gas Ar, y el gas reactivo y sus iones reaccionan con el átomo objetivo o el átomo pulverizado para formar un compuesto (como óxido, nitrógeno, compuestos, etc.) y se depositan en el sustrato.Se puede utilizar un método de pulverización catódica de alta frecuencia para depositar la película aislante.El sustrato se monta en el electrodo conectado a tierra y el objetivo aislante se monta en el electrodo opuesto.Un extremo de la fuente de alimentación de alta frecuencia está conectado a tierra y un extremo está conectado a un electrodo equipado con un objetivo aislante a través de una red coincidente y un condensador de bloqueo de CC.Después de encender la fuente de alimentación de alta frecuencia, el voltaje de alta frecuencia cambia continuamente su polaridad.Los electrones y los iones positivos en el plasma golpean el objetivo aislante durante el semiciclo positivo y el semiciclo negativo del voltaje, respectivamente.Dado que la movilidad de los electrones es mayor que la de los iones positivos, la superficie del objetivo aislante está cargada negativamente.Cuando se alcanza el equilibrio dinámico, el objetivo tiene un potencial de polarización negativo, de modo que los iones positivos continúan bombardeando el objetivo.El uso de la pulverización catódica con magnetrón puede aumentar la tasa de deposición en casi un orden de magnitud en comparación con la pulverización catódica sin magnetrón.
Hora de publicación: 31-jul-2021