Подложка и целевой материал

В процессе нанесения покрытия в вакууме материал, на который наносится покрытие, называется подложкой, а материал, из которого изготавливается пленка, - мишенью. Подложка и мишень находятся в одной вакуумной камере. Атомы мишени переносятся и осаждаются на подложку путем испарения или бомбардировки мишени высокоскоростными энергичными частицами. Различные функциональные мембраны могут быть сформированы путем замены различных мишеней.

Требования к материалам для вакуумного PVD-покрытия #

Для PVD требуется, чтобы подложка была электропроводящей (внешняя поверхность может быть изолирующей, но это влияет на сцепление). Например, керамика не может быть подложкой, а эмалированные металлы - могут.

Существует множество типов мишеней, которые обычно делятся на дуговые и испарительные.

электродуговая мишень #

В основном используется для декоративного покрытия и нанесения твердого покрытия на инструменты. Преимуществами дугового возбуждения являются быстрая скорость нанесения покрытия, высокая скорость диссоциации атомов и высокая энергия ионов, что позволяет проводить прямую реакцию с газами с образованием нитридных, карбидных, углеродно-нитридных и других покрытий, хорошо сцепленных с металлической подложкой, например TiN, TiC, TiCN. Толщина пленки обычно составляет несколько мкм, что на порядок выше, чем при напылении. Толщина пленки обычно составляет несколько мкм, что на порядок выше, чем при напылении. Недостатком возбуждения дуги является образование крупных капель, что делает слой пленки шероховатым и тусклым, а также снижает устойчивость к истиранию. Материал мишени должен быть хорошим проводником, плохо проводящие материалы не могут быть использованы в качестве мишени для дуги.

Дуговая мишень обычно круглая, 3"~6" в диаметре, 30~50 мм толщиной, сформирована из одного куска без медной подложки, с приподнятыми ступеньками на краю поверхности мишени, чтобы предотвратить выход дуги за пределы поверхности мишени, и фиксируется на дуговом пистолете с помощью винтовых зубцов.

напыляемая мишень #

Широко используется в различных отраслях оптоэлектронной и полупроводниковой промышленности. Напыляемый слой тонкий и гладкий, толщина пленки может точно контролироваться, хорошая воспроизводимость, может использоваться в качестве целевого материала от проводника до изолятора.

Мишени для напыления в основном представляют собой круглые или квадратные плоские пластины толщиной 3~15 мм, большинство из которых составляют 6~10 мм. Толщина мишени для напыления намного тоньше, чем толщина мишени для дуги, чтобы магнитное поле за мишенью могло проникать к передней части мишени и генерировать плазму. Чем сильнее магнитное поле перед мишенью, тем сильнее генерируемая плазма, что помогает увеличить энергию плазмы и скорость диссоциации мишени, тем самым улучшая плотность и адгезию пленки.