Co to jest reaktywne rozpylenie?

Reaktywne rozpylanie jest zmianą procesu rozpylania plazmy stosowanego do osadzania cienkiej warstwy na materiał podłoża.W tym procesie materiał docelowy, taki jak aluminium lub złoto, jest uwalniany do komory z atmosferą wykonaną z dodatnio naładowanego gazu reaktywnego.Gaz tworzy wiązanie chemiczne z materiałem docelowym i jest osadzany na materiale podłoża jako związek.

Podczas gdy normalne rozpylanie osocza ma miejsce w komorze próżniowej, która została unieważniona z atmosfery, reagujące rozpylanie ma miejsce w komorze próżniowej zAtmosfera niskiego ciśnienia złożona z reaktywnego gazu.Specjalne pompy na maszynie usuwają normalną atmosferę, która jest wykonana z węgla, tlenu i azotu między innymi pierwiastkami śladowymi, i wypełniają komorę gazem, takim jak argon, tlen lub azot.Gaz reaktywny w procesie rozpylania reaktywnego ma ładunek dodatni.

Materiał docelowy, taki jak tytan lub aluminium, jest następnie uwalniany do komory, również w postaci gazu i wystawiony na pole magnetyczne o wysokiej intensywności.To pole zamienia materiał docelowy w jon ujemny.Ujemnie naładowany materiał docelowy przyciąga dodatnio naładowany materiał reaktywny, a dwa elementy wiążą się przed osiedleniem się na podłożu.W ten sposób można wykonać cienkie warstwy z związków, takich jak tytan-nitryd (cyna) lub tlenku aluminium (AL2O3).

Reaktywne rozpylenie znacznie zwiększa szybkość, z jaką można wykonać cienką warstwę z związku.Podczas gdy tradycyjne rozpylanie plazmy jest odpowiednie podczas tworzenia cienkiego filmu z jednego elementu, złożone folie zajmują dużo czasu.Zmuszanie chemikaliów do wiązania w ramach procesu cienkiego warstwy pomaga przyspieszyć szybkość, z jaką osiedlają się na podłożu.

Należy starannie zarządzać ciśnieniem wewnątrz reaktywnej komory rozpryskiwania, aby zmaksymalizować wzrost cienkiej warstwy.Przy niskich ciśnieniach film zajmuje dużo czasu.Przy wysokich ciśnieniach gaz reaktywny może „zatruć” powierzchnię docelową, która ma miejsce, gdy materiał docelowy odbiera ładunek ujemny.To nie tylko zmniejsza tempo wzrostu cienkiego warstwy na podłożu poniżej, ale także zwiększa tempo zatrucia;Im mniej ujemnych cząstek, tym mniej wiązań chemicznych mogą tworzyć z dodatnio naładowanym gazem reaktywnym, a tym samym, tym bardziej reaktywny gaz, aby zatruć powierzchnię docelową.Monitorowanie i regulacja ciśnienia w systemie pomaga zapobiec temu zatruciu i pozwala na szybki wzrost cienkiej folii.