Vakuové nanášení - Vacuum deposition

Aluminizační vakuová komora v Mont Mégantic Observatory používá se k opětovnému nanášení zrcátek dalekohledu.^[1]

Vakuové nanášení je skupina procesů používaných k ukládání vrstev materiálu atom po atomu nebo molekulu po molekule na pevný povrch. Tyto procesy fungují při tlacích hluboko pod nimi atmosférický tlak (tj., vakuum ). Uložené vrstvy se mohou pohybovat od tloušťky jednoho atomu až po milimetry a tvoří volně stojící struktury. Lze použít více vrstev různých materiálů, například pro tvarování optické povlaky. Proces lze kvalifikovat na základě zdroje par; fyzikální depozice par používá kapalný nebo pevný zdroj a chemická depozice par používá chemickou páru.^[2]

Popis

Vakuové prostředí může sloužit jednomu nebo více účelům:

snížení hustoty částic tak, aby znamená volnou cestu kolize je dlouhá
snížení hustoty částic nežádoucích atomů a molekul (kontaminantů)
poskytuje prostředí nízkotlakého plazmatu
poskytnutí prostředků pro řízení složení plynu a par
poskytnutí prostředků pro řízení toku hmoty do zpracovatelské komory.

Kondenzující částice lze generovat různými způsoby:

tepelné odpařování, Odpařování (depozice)
prskání
odpařování katodickým obloukem
laserová ablace
rozklad prekurzoru chemických par, chemická depozice par

Při reaktivní depozici reaguje depoziční materiál buď se složkou plynného prostředí (Ti + N → TiN), nebo se společně usazujícími látkami (Ti + C → TiC). Plazmové prostředí pomáhá při aktivaci plynných druhů (N₂ → 2N) a při rozkladu prekurzorů chemických par (SiH₄ → Si + 4H). Plazma může být také použita k zajištění iontů pro odpařování rozprašováním nebo pro bombardování substrátu pro čištění rozprašováním a pro bombardování usazovacího materiálu ke zhuštění struktury a přizpůsobení vlastností (iontové pokovování ).

Typy

Pokud je zdrojem páry kapalina nebo pevná látka, proces se nazývá fyzikální depozice par (PVD). Pokud je zdrojem prekurzor chemických par, proces se nazývá chemická depozice par (CVD). Ten má několik variant: nízkotlaká chemická depozice par (LPCVD), Plazmové depozice chemických par (PECVD) a plazmou podporované CVD (PACVD). Ve stejných nebo spojených procesních komorách se často používá kombinace procesů PVD a CVD.

Aplikace

Elektrické vedení: kovové filmy, rezistory, transparentní vodivé oxidy (TCO), supravodivé filmy & nátěry
Polovodič zařízení: polovodičové fólie, elektricky izolační fólie
Solární články.
Optické filmy: antireflexní vrstvy, optické filtry
Reflexní nátěry: zrcadla, horká zrcadla
Tribologické povlak: tvrdé povlaky, povlaky odolné proti erozi, lubrikanty na pevném filmu
Úspora energie & generace: nízká emisivita skleněné povlaky, sluneční pohlcující povlaky, zrcadla, solární tenký film fotovoltaické články, chytrý filmy
Magnetické filmy: magnetický záznam
Difuzní bariéra: bariéry prostupující plyn, bariéry prostupující páry, pevné skupenství difúzní bariéry
Koroze ochrana:
Automobilový průmysl aplikace: reflektory a obložení
Lisování vinylových desek, výroba zlata a platinové desky

Tloušťka menší než jedna mikrometr se obecně nazývá a tenký film zatímco tloušťka větší než jeden mikrometr se nazývá povlak.

Viz také

Reference

^ „Denní události a obrázky instalace nového solárního dalekohledu BBSO“. Solární observatoř Big Bear. Citováno 6. ledna 2020.
^ Quintino, Luisa (2014). "Přehled technologií potahování". Úpravy povrchu zpracováním v pevné fázi. s. 1–24. doi:10.1533/9780857094698.1. ISBN 9780857094681.

Bibliografie

SVC, "51. Annual Technical Conference Proceedings" (2008) SVC Publications ISSN 0737-5921 (předchozí postup je k dispozici na CD)
Anders, Andre (editor) „Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition“ (2000) Wiley-Interscience ISBN 0-471-24698-0
Bach, Hans a Dieter Krause (redaktoři) „Thin Films on Glass“ (2003) Springer-Verlag ISBN 3-540-58597-4
Bunshah, Roitan F (editor). „Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings“, druhé vydání (1994)
Glaser, Hans Joachim „Large Area Glass Coating“ (2000) Von Ardenne Anlagentechnik GmbH ISBN 3-00-004953-3
Glocker a I. Shah (redaktoři), "Handbook of Thin Film Process Technology", Vol.1 & 2 (2002), Fyzikální ústav ISBN 0-7503-0833-8 (2 obj. Sada)
Mahan, John E. „Fyzikální depozice tenkých vrstev parou“ (2000) John Wiley & Sons ISBN 0-471-33001-9
Mattox, Donald M. „Příručka pro zpracování fyzikálního nanášení par (PVD)“ 2. vydání (2010) Elsevier ISBN 978-0-8155-2037-5
Mattox, Donald M. „Základy technologie vakuového nanášení“ (2003) Noyes Publications ISBN 0-8155-1495-6
Mattox, Donald M. a Vivivenne Harwood Mattox (redaktoři) „50 let technologie vakuového nanášení a růst společnosti pro vakuové nanášení“ (2007), Society of Vacuum Coaters ISBN 978-1-878068-27-9
Westwood, William D. „Sputter Deposition“, ediční výbor AVS pro knihy, sv. 2 (2003) AVS ISBN 0-7354-0105-5
Willey, Ronald R. „Praktické monitorování a řízení optických tenkých vrstev (2007)“ Willey Optical, konzultanti ISBN 978-0-615-13760-5
Willey, Ronald R. „Praktické vybavení, materiály a procesy pro tenké optické filmy“ (2007) Willey Optical, Consultants ISBN 978-0-615-14397-2

[1] „Denní události a obrázky instalace nového solárního dalekohledu BBSO“. Solární observatoř Big Bear. Citováno 6. ledna 2020.

[2] Quintino, Luisa (2014). "Přehled technologií potahování". Úpravy povrchu zpracováním v pevné fázi. s. 1–24. doi:10.1533/9780857094698.1. ISBN 9780857094681.

[1]

[2]