Jonplätering

Jonplätering rig

Jonpläterade fästelement

Jonplätering ( IP ) är en fysisk ångavsättningsprocess (PVD) som ibland kallas jonassisterad deposition (IAD) eller jonångdeposition (IVD) och är en modifierad version av vakuumdeposition . Jonplätering använder samtidig eller periodisk bombardering av substratet och avsätter film av atomära energipartiklar som kallas joner . Bombardering före deponering används för att sputterrengöra substratytan. Under avsättningen används bombardemangen för att modifiera och kontrollera egenskaperna hos avsättningsfilmen. Det är viktigt att bombardementet är kontinuerligt mellan rengörings- och deponeringsdelarna av processen för att upprätthålla en atomär ren gränsyta.

Bearbeta

Vid jonplätering är energin, flödet och massan hos de bombarderande arterna tillsammans med förhållandet mellan bombarderande partiklar och avsättningspartiklar viktiga bearbetningsvariabler. Det avsatta materialet kan förångas antingen genom förångning, förstoftning (biasförstoftning), ljusbågsförångning eller genom sönderdelning av en kemisk ångprekursor kemisk ångavsättning (CVD). De energiska partiklarna som används för bombardemang är vanligtvis joner av en inert eller reaktiv gas , eller, i vissa fall, joner av det kondenserande filmmaterialet ("filmjoner"). Jonplätering kan göras i en plasmamiljö där joner för bombardemang extraheras från plasman eller så kan den göras i en vakuummiljö där joner för bombardemang bildas i en separat jonpistol . Den senare jonpläteringskonfigurationen kallas ofta Ion Beam Assisted Deposition (IBAD). Genom att använda en reaktiv gas eller ånga i plasman kan filmer av sammansatta material avsättas.

Jonplätering används för att avsätta hårda beläggningar av sammansatta material på verktyg, vidhäftande metallbeläggningar, optiska beläggningar med hög densitet och konforma beläggningar på komplexa ytor.

Fördelar

• Bättre yttäckning än andra metoder ( fysisk ångdeposition , sputterdeposition) .
• Mer energi tillgänglig på ytan av den bombarderande arten, vilket resulterar i mer fullständig bindning.
• Flexibilitet med nivån av jonbombardement.
• Förbättrade kemiska reaktioner vid tillförsel av plasma och energi till ytan av den bombarderande arten.

Nackdelar

• Ökade variabler att ta hänsyn till jämfört med andra tekniker.
• Enhetlighet av plätering inte alltid konsekvent
• Överdriven uppvärmning av underlaget
• Kompressiv stress

Historia

Jonpläteringsprocessen beskrevs först i den tekniska litteraturen av Donald M. Mattox från Sandia National Laboratories 1964.

Vidare läsning

•      Anders, André, red. (3 oktober 2000). Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (1:a upplagan). Wiley-VCH . doi : 10.1016/S0257-8972(97)00037-6 . ISBN 978-0471246985 . LCCN 99089627 . OCLC 634942008 . OL 7614013M – via University of North Texas Digital Library .
•      Bach, Hans; Krause, Dieter, red. (10 juli 2003). Tunna filmer på glas (Schott-serien om glas och glaskeramik) . Schott-serien om glas och glaskeramik. Springer Science+Business Media . doi : 10.1007/978-3-662-03475-0 . ISBN 978-3540585978 . LCCN 97029134 . OCLC 751529805 . OL 682447M . Hämtad 10 oktober 2019 . {{ citera bok }} : CS1 underhåll: url-status ( länk )
•      Bunshah, Rointan F. (15 januari 1995). Handbok för avsättningsteknik för filmer och beläggningar: vetenskap, teknik och tillämpningar . Serien Materialvetenskap och processteknik (2:a upplagan). William Andrew . ISBN 978-0815513377 . LCCN 93030751 . OCLC 849876613 . OL 1420629M .
•    Gläser, Hans Joachim (2000). Large Area Glass Coating (1:a upplagan). Von Ardenne Anlagentechnik. ISBN 978-3000049538 . OCLC 50316451 .
•     Glocker, David A; Shah, I Ismat, red. (1 oktober 1995). Handbook of Thin Film Process Technology (Looseleaf ed.). IOP-publicering . doi : 10.1201/9781351072786 . ISBN 978-0750303118 . OCLC 834296544 . OL 9554916M .
•     Mahan, John E. (1 februari 2000). Fysisk ångavsättning av tunna filmer (1:a upplagan). Wiley-VCH . ISBN 978-0471330011 . OCLC 924737051 . OL 22626840M .
•     Mattox, Donald M. (19 maj 2010). Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing (2:a upplagan). William Andrew . doi : 10.1016/C2009-0-18800-1 . ISBN 978-0815520375 . OCLC 613958939 . OL 25555274M .
•     Mattox, Donald M. (2018). The Foundations of Vacuum Coating Technology (2:a upplagan). William Andrew . doi : 10.1016/C2016-0-03988-8 . ISBN 978-0-12-813084-1 . OCLC 249553816 . OL 8048877M – via Elsevier .
•     Mattox, Donald M.; Mattox, Vivivenne Harwood, red. (6 september 2018). 50 år av vakuumbeläggningsteknik och tillväxten av Society of Vacuum Coaters . Society of Vacuum Coaters (2:a upplagan). William Andrew . ISBN 978-0128130841 . LCCN 2003004260 . OCLC 1104455795 .
•     Westwood, William D. (2003). Sputterdeposition . AVS utbildningsnämnds bokserie. Vol. 2. Utbildningsnämnden, AVS . ISBN 978-0735401051 . OCLC 52382234 . OL 10597406M .
•    Willey, Ronald R. (15 december 2007). Praktisk övervakning och kontroll av optiska tunna filmer . Willey Optical Consultants (2:a upplagan). Willey Optical, konsulter. ISBN 978-0615181448 . OCLC 500718626 .
•     Willey, Ronald R. (27 oktober 2007). Praktisk utrustning, material och processer för optiska tunna filmer . Willey Optical, konsulter. ISBN 978-0615143972 . OCLC 954134936 . OL 26817514M .

Se även

• Lista över beläggningstekniker

externa länkar

• "Society of Vacuum Coaters" . Hämtad 2 oktober 2019 .