Wie wir alle wissen, werden bei der Vakuumbeschichtung häufig Vakuumverdampfung und Ionensputtern eingesetzt.Was ist der Unterschied zwischen Aufdampfbeschichtung und Sputterbeschichtung?Als nächstes werden die technischen Experten von RSM mit uns teilen.
Bei der Vakuumverdampfungsbeschichtung wird das zu verdampfende Material mittels Widerstandsheizung oder Elektronenstrahl- und Laserbeschuss in einer Umgebung mit einem Vakuumgrad von mindestens 10-2 Pa auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, so dass die thermische Schwingungsenergie von Molekülen bzw Die Bindungsenergie der Atome im Material übersteigt die Bindungsenergie der Oberfläche, so dass eine große Anzahl von Molekülen oder Atomen verdampft oder sublimiert und sich direkt auf dem Substrat niederschlägt und einen Film bildet.Bei der Ionensputterbeschichtung wird die Hochgeschwindigkeitsbewegung positiver Ionen, die durch Gasentladung unter Einwirkung eines elektrischen Felds erzeugt werden, genutzt, um das Target als Kathode zu bombardieren, sodass Atome oder Moleküle im Target entweichen und sich auf der Oberfläche des plattierten Werkstücks niederschlagen, um sich zu bilden den benötigten Film.
Die am häufigsten verwendete Methode der Vakuumverdampfungsbeschichtung ist die Widerstandsheizung, die die Vorteile einer einfachen Struktur, niedriger Kosten und einer bequemen Bedienung bietet.Der Nachteil besteht darin, dass es nicht für hochschmelzende Metalle und hochtemperaturbeständige dielektrische Materialien geeignet ist.Elektronenstrahlerwärmung und Lasererwärmung können die Nachteile der Widerstandserwärmung überwinden.Bei der Elektronenstrahlerwärmung wird der fokussierte Elektronenstrahl verwendet, um das beschossene Material direkt zu erhitzen, und die kinetische Energie des Elektronenstrahls wird in Wärmeenergie umgewandelt, die das Material verdampfen lässt.Beim Laserheizen wird ein Hochleistungslaser als Heizquelle verwendet. Aufgrund der hohen Kosten eines Hochleistungslasers kann dieser jedoch derzeit nur in wenigen Forschungslabors eingesetzt werden.
Die Sputtertechnologie unterscheidet sich von der Vakuumverdampfungstechnologie.Unter „Sputtern“ versteht man das Phänomen, dass geladene Teilchen die feste Oberfläche (Target) bombardieren und feste Atome oder Moleküle aus der Oberfläche herausschießen.Die meisten emittierten Teilchen befinden sich im atomaren Zustand, der oft als gesputterte Atome bezeichnet wird.Die zum Beschuss des Ziels verwendeten gesputterten Partikel können Elektronen, Ionen oder neutrale Partikel sein.Da sich Ionen unter dem elektrischen Feld leicht beschleunigen lassen, um die erforderliche kinetische Energie zu erhalten, verwenden die meisten von ihnen Ionen als bombardierte Teilchen.Der Sputterprozess basiert auf einer Glimmentladung, das heißt, die Sputterionen stammen aus einer Gasentladung.Verschiedene Sputtertechnologien nutzen unterschiedliche Glimmentladungsmodi.Beim DC-Diodensputtern kommt eine DC-Glimmentladung zum Einsatz;Beim Triodensputtern handelt es sich um eine durch eine Glühkathode unterstützte Glimmentladung;Beim HF-Sputtern kommt eine HF-Glimmentladung zum Einsatz;Beim Magnetronsputtern handelt es sich um eine Glimmentladung, die durch ein ringförmiges Magnetfeld gesteuert wird.
Im Vergleich zur Vakuumaufdampfbeschichtung bietet die Sputterbeschichtung viele Vorteile.Beispielsweise kann jede Substanz zerstäubt werden, insbesondere Elemente und Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt und niedrigem Dampfdruck;Die Haftung zwischen gesputtertem Film und Substrat ist gut;Hohe Filmdichte;Die Filmdicke kann kontrolliert werden und die Wiederholbarkeit ist gut.Der Nachteil besteht darin, dass die Ausrüstung komplex ist und Hochspannungsgeräte erfordert.
Darüber hinaus ist die Kombination aus Verdampfungsverfahren und Sputterverfahren die Ionenplattierung.Die Vorteile dieser Methode bestehen darin, dass der erhaltene Film eine starke Haftung am Substrat, eine hohe Abscheidungsrate und eine hohe Filmdichte aufweist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20.07.2022