Powlekanie jonowe

Urządzenie do powlekania jonowego

Elementy złączne pokryte jonami

Powlekanie jonowe ( IP ) to proces fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD), który jest czasami nazywany osadzaniem wspomaganym jonami (IAD) lub osadzaniem z fazy gazowej (IVD) i jest zmodyfikowaną wersją osadzania próżniowego . Powlekanie jonowe wykorzystuje równoczesne lub okresowe bombardowanie podłoża i osadza błonę za pomocą cząstek energetycznych wielkości atomowych zwanych jonami . Bombardowanie przed osadzeniem służy do czyszczenia przez napylanie powierzchnię podłoża. Podczas osadzania bombardowanie służy do modyfikowania i kontrolowania właściwości osadzania filmu. Ważne jest, aby bombardowanie było ciągłe między częściami procesu czyszczenia i osadzania w celu utrzymania atomowo czystej granicy faz.

Proces

W powlekaniu jonowym energia, strumień i masa bombardujących cząstek wraz ze stosunkiem cząstek bombardujących do cząstek osadzonych są ważnymi zmiennymi procesowymi. Osadzany materiał może być odparowywany przez odparowanie, napylanie katodowe (napylanie wstępne), odparowanie łukowe lub rozkład chemicznego osadzania z fazy gazowej prekursora oparów chemicznych (CVD). Cząstkami energetycznymi używanymi do bombardowania są zwykle jony gazu obojętnego lub reaktywnego lub, w niektórych przypadkach, jony kondensującego się materiału filmu („jony filmu”). Powlekanie jonowe można przeprowadzić w plazmie środowisku, w którym jony do bombardowania są ekstrahowane z plazmy lub może to odbywać się w środowisku próżniowym , w którym jony do bombardowania są formowane w oddzielnym dziale jonowym . Ta ostatnia konfiguracja powlekania jonowego jest często nazywana osadzaniem wspomaganym wiązką jonów (IBAD). Dzięki zastosowaniu reaktywnego gazu lub pary w plazmie można osadzać warstwy materiałów złożonych.

Powlekanie jonowe służy do osadzania twardych powłok z materiałów złożonych na narzędziach, przyczepnych powłok metalowych, powłok optycznych o dużej gęstości i powłok ochronnych na złożonych powierzchniach.

Zalety

• Lepsze pokrycie powierzchni niż inne metody ( fizyczne osadzanie z fazy gazowej , osadzanie przez napylanie ).
• Więcej energii dostępnej na powierzchni bombardujących gatunków, co skutkuje pełniejszym wiązaniem.
• Elastyczność z poziomem bombardowania jonami.
• Poprawiono reakcje chemiczne podczas dostarczania plazmy i energii na powierzchnię bombardujących gatunków.

Niedogodności

• Zwiększone zmienne, które należy wziąć pod uwagę w porównaniu z innymi technikami.
• Jednorodność poszycia nie zawsze jest spójna
• Nadmierne nagrzanie podłoża
• Stres ściskający

Historia

Proces powlekania jonowego został po raz pierwszy opisany w literaturze technicznej przez Donalda M. Mattoxa z Sandia National Laboratories w 1964 roku.

Dalsza lektura

•      Anders André, wyd. (3 października 2000). Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (wyd. 1). Wiley-VCH . doi : 10.1016/S0257-8972(97)00037-6 . ISBN 978-0471246985 . LCCN 99089627 . OCLC 634942008 . OL 7614013M – za pośrednictwem Biblioteki Cyfrowej Uniwersytetu Północnego Teksasu .
•      Bacha, Hansa; Krause, Dieter, wyd. (10 lipca 2003). Cienkie warstwy na szkle (seria Schotta na szkle i ceramice szklanej) . Seria Schotta dotycząca szkła i ceramiki szklanej. Springer Science+Business Media . doi : 10.1007/978-3-662-03475-0 . ISBN 978-3540585978 . LCCN 97029134 . OCLC 751529805 . OL 682447M . Źródło 10 października 2019 r . {{ cite book }} : CS1 maint: status adresu URL ( link )
•      Bunshah, Rointan F. (15 stycznia 1995). Podręcznik technologii osadzania filmów i powłok: nauka, technologia i zastosowania . Seria o materiałoznawstwie i technologii procesowej (wyd. 2). William Andrzej . ISBN 978-0815513377 . LCCN 93030751 . OCLC 849876613 . OL 1420629M .
•    Glaser, Hans Joachim (2000). Powłoka szklana o dużej powierzchni (wyd. 1). Von Ardenne Anlagentechnik. ISBN 978-3000049538 . OCLC 50316451 .
•     Glocker, David A; Shah, Ismat, wyd. (1 października 1995). Podręcznik technologii procesów cienkowarstwowych (red. Looseleaf). Wydawnictwo IOP . doi : 10.1201/9781351072786 . ISBN 978-0750303118 . OCLC 834296544 . OL 9554916M .
•     Mahan, John E. (1 lutego 2000). Fizyczne osadzanie z fazy gazowej cienkich warstw (wyd. 1). Wiley-VCH . ISBN 978-0471330011 . OCLC 924737051 . OL 22626840M .
•     Mattox, Donald M. (19 maja 2010). Podręcznik przetwarzania fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) (wyd. 2). William Andrzej . doi : 10.1016/C2009-0-18800-1 . ISBN 978-0815520375 . OCLC 613958939 . OL 25555274M .
•     Mattox, Donald M. (2018). Podstawy technologii powlekania próżniowego (wyd. 2). William Andrzej . doi : 10.1016/C2016-0-03988-8 . ISBN 978-0-12-813084-1 . OCLC 249553816 . OL 8048877M – przez Elsevier .
•     Mattox, Donald M.; Mattox, Vivivenne Harwood, wyd. (6 września 2018). 50 lat technologii powlekania próżniowego i rozwój społeczeństwa powlekania próżniowego . Towarzystwo Lakierników Próżniowych (wyd. 2). William Andrzej . ISBN 978-0128130841 . LCCN 2003004260 . OCLC 1104455795 .
•     Westwood, William D. (2003). Osadzanie napylania . Seria książek AVS Education Committee. Tom. 2. Komitet ds. Edukacji, AVS . ISBN 978-0735401051 . OCLC 52382234 . OL 10597406M .
•    Willey, Ronald R. (15 grudnia 2007). Praktyczne monitorowanie i kontrola cienkich warstw optycznych . Willey Optical Consultants (wyd. 2). Willey optyczny, konsultanci. ISBN 978-0615181448 . OCLC 500718626 .
•     Willey, Ronald R. (27 października 2007). Praktyczny sprzęt, materiały i procesy dla cienkich warstw optycznych . Willey optyczny, konsultanci. ISBN 978-0615143972 . OCLC 954134936 . OL 26817514M .

Zobacz też

• Lista technik powlekania

Linki zewnętrzne

• „Stowarzyszenie Lakierników Próżniowych” . Źródło 2 października 2019 r .