Нанесение пленок металла на поверхно- сти разных изделий известно многие тысячи лет. В настоящее время к старым методам добавились многие новые, но здесь мы опишем один: создание пленок с помощью распыленных атомов. Принципиальная схема метода такова: имеется генератор достаточно быстрых ионов, которые бомбардируют мишень. Образующиеся "распыленные" частицы, как правило, нейтральные, летят к обрабатываемой пластине и оседают на ней. Этот метод по сравнению с классическим не требует "мокрых" процессов или достаточно изощренных способов "вжигания" порошков или тонких фольг в обрабатываемую поверхность. И, тем не менее, он обеспечивает очень хорошее сцепление покрытия с основой. Это связано с тем, что энергия распыленных частиц порядка 3—10 эВ, что несравненно выше обычных тепловых энергий, и такие энергичные частицы прочно "вколачиваются" в поверхность. 10.3. Формирование структур на твёрдых телах 515 Сегодня для рассматриваемых напыли- тельных процессов широко используется так называемый "магнитронный распыли- тель" (МР) О, изображенный на рис. 10.3.2, который, как нетрудно видеть, представля- ет собой специализированный вариант плаз- менных ускорителей с замкнутым дрейфом. Можно сказать, что МР представляет собой СПД, у которого закрыт выход из канала и открыт вход. В этом магнетроне также используется магнитное поле, нарастающее по направле- нию движения ускоряемых ионов или, как говорят применительно к данному ускорите- лю — "арочное" магнитное поле, что необ- ходимо для обеспечения устойчивости раз- ряда по отношению к несимметричным воз- мущениям, типа азимутально несимметрич- ных возмущений в СПД. Ионное распыление использовалось и существенно раньше для практических задач, однако применявшиеся для этих целей обычные ионные источники были слаботочны и энергоемки, поскольку максимальный выход распыленных частиц приходится на реально недоступную для ионных источников энергию Si ~ ~ C00—500) эВ 2). В то же время этот диапазон энергий ионов оптимален для СПД, ДАС с анодной полостью и их производного — МР. В указанном диапазоне энергий МР может обеспечить плотность ионного тока до A—2)- 103А/м2. Верхнее значение плотности ионного тока обычно ограничи- вается допустимым нагревом обрабатываемой детали. Охлаждение в МР требует также бомбардируемая ионами мишень, т.к. мощность нагрева достигает величины ~ C—10) • 105 Вт/м2. Ионизация и ускорение образующихся ионов происходят в слое толщиной ~ @,5—1) см, на который приходится ~0,9[/р, где Uv — напряжение между мишенью — катодом, и корпусом установки — анодом. Давление газа в камере (например, Аг, N2), при котором начинается эффективное распыление мишени 0,13-0,4 Па. Магнитное поле в максимуме ~ 0, 1 Тл. О произво- дительности МР можно судить по такому числу: при напылении солнце- и теплоза- щитных покрытий на стекла для окон, за год обрабатывается одним распылителем несколько тысяч квадратных метров.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Напыление металлических пленок» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
