Вакуумное напыление (англ. physical vapor deposition, PVD; напыление конденсацией из паровой (газовой) фазы) — группа методов напыления покрытий (тонких плёнок) в вакууме, при которых покрытие получается путём прямой конденсации пара наносимого материала.
![](http://up.wiki.x.io/wikipedia/commons/thumb/4/42/Cudeposition.gif/250px-Cudeposition.gif)
![](http://up.wiki.x.io/wikipedia/commons/thumb/0/07/Coating_deposition_machine_by_evaporation_at_LAAS_0473.jpg/250px-Coating_deposition_machine_by_evaporation_at_LAAS_0473.jpg)
Различают следующие стадии вакуумного напыления:
- Создание газа (пара) из частиц, составляющих напыление;
- Транспорт пара к подложке;
- Конденсация пара на подложке и формирование покрытия;
Введение
правитьК группе методов вакуумного напыления относятся перечисленные ниже технологии, а также реактивные варианты этих процессов.
- Методы термического напыления:
- Испарение вакуумной дугой (англ. cathodic arc deposition, Arc-PVD): материал испаряется в катодном пятне электрической дуги.
- Эпитаксия молекулярным лучом (англ. molecular beam epitaxy)
- Ионное распыление (англ. sputtering): Исходный материал распыляется бомбардировкой ионным потоком и поступает на подложку.
- Магнетронное распыление (англ. magnetron sputtering)
- Напыление с ионным ассистированием[англ.] (англ. ion beam assisted deposition, IBAD)
- Ионно-лучевое напыление[англ.]
Применение
правитьВакуумное напыление применяют для создания на поверхности деталей, инструментов и оборудования функциональных покрытий — проводящих, изолирующих, износостойких, коррозионно-стойких, эрозионностойких, антифрикционных, антизадирных, барьерных и т. д Процесс используется для нанесения декоративных покрытий, например при производстве часов с позолотой и оправ для очков. Один из основных процессов микроэлектроники, где применяется для нанесения проводящих слоёв (металлизации). Вакуумное напыление используется для получения оптических покрытий: просветляющих, отражающих, фильтрующих.
Материалами для напыления служат мишени из различных материалов, металлов (титана, алюминия, вольфрама, молибдена, железа, никеля, меди, графита, хрома), их сплавов, соединений (SiO2,TiO2,Al2O3). В технологическую среду может быть добавлен химически активный газ, например ацетилен (для покрытий, содержащих углерод); азот, кислород. Химическая реакция на поверхности подложки активируется нагревом, либо ионизацией и диссоциацией газа той или иной формой газового разряда.
С помощью методов вакуумного напыления получают покрытия толщиной от нескольких ангстрем до нескольких десятков микрон, обычно после нанесения покрытия поверхность не требует дополнительной обработки.
См. также
правитьПримечания
правитьЛитература
править- Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.
- Попов В. Ф., Горин Ю. Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии. — М.: Высш. шк., 1988. — 255 с. — ISBN 5-06-001480-0.
- Виноградов М.И., Маишев Ю.П. Вакуумные процессы и оборудование ионно - и электронно-лучевой технологии. — М.: Машиностроение, 1989. — 56 с. — ISBN 5-217-00726-5.
- Mattox, Donald M. Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing: Film Formation, Adhesion, Surface Preparation and Contamination Control.. Westwood, N.J.: Noyes Publications, 1998. ISBN 0-8155-1422-0.
- Powell, Carroll F., Joseph H. Oxley, and John Milton Blocher (editors). Vapor Deposition. The Electrochemical Society series. New York: Wiley, 1966.
Ссылки
правитьДля улучшения этой статьи желательно:
|