Mikä on magnetroni roiskuttaa tyhjiöpäällystyskonetta ja miten se toimii?
Magnetronisputteroiva tyhjiöpäällystyskone on huipputeknologia, jota käytetään ohutkalvojen laskeutumiseen laajalle substraattien alueelle. Mutta mikä se tarkalleen on, ja miten se toimii?
Sen ytimessä Magnetroni roiskuttaa tyhjiöpinnoitekone on korkeamuotoinen kammio, joka sisältää kohdemateriaalin, tyypillisesti metallin tai seoksen ja päällystetyn substraatin. Prosessiin sisältyy kohdemateriaalin pommitus korkean energian ioneilla, jotka irrottavat atomit pinnastaan ja tallettavat ne substraattiin muodostaen ohuen kalvon.
Yksi magnetronisputteroivan tyhjiöpäällystyskoneen avainkomponenteista on magnetroni, joka on eräänlainen plasman lähde, joka tuottaa kammion erittäin ionisoidun plasman. Magnetroni koostuu katodista (kohdemateriaalista), anodista ja magneettikentästä. Magneettikentällä on rajoitettu plasma ja parantaa kaasumolekyylien ionisaatiota kammiossa tehokkaamman ruiskuttamisen.
Prosessi alkaa pumppaamalla kammio alas korkeaan tyhjiöön, tyypillisesti noin 10^-6 torr. Kohdemateriaalia pommitetaan sitten ioneilla, jotka lyövät atomeja ja luovat substraattiin kerrostuneiden hiukkasten virtauksen. Laskeutumisnopeutta ja kalvon ominaisuuksia voidaan ohjata säätämällä ionivirta, kohdejännite ja kammion paine.
Yksi magnetronisputteroivan tyhjiöpäällystekoneen eduista on sen monipuolisuus. Sitä voidaan käyttää laajan valikoiman materiaalien, mukaan lukien metallit, seokset, keramiikka ja puolijohteet. Sitä voidaan käyttää myös monikerroksisten pinnoitteiden luomiseen, joilla voi olla ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten parantunut kovuus, kulutusvastus tai optiset ominaisuudet.
Toinen magnetronisputteroivan tyhjiöpäällystyskoneen etu on sen korkea tasaisuus. Kammion magneettikenttä on jakautunut ionivirta tasaisesti kohteen pinnan poikki, kalvon tasaisempaan laskeutumisnopeuteen ja paksuuteen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että magnetronisputteroiva tyhjiöpäällystyskone on erittäin hienostunut tekniikka, jota käytetään laajasti teollisuudenaloilla, kuten ilmailu-, elektroniikka ja optiikka. Sen kyky tallettaa laaja valikoima materiaaleja, luoda monikerroksisia pinnoitteita ja tuottaa erittäin yhtenäisiä elokuvia, tekee siitä välttämättömän työkalun tutkimukseen ja kehitykseen sekä laajamittaiseen tuotantoon.
Moniariko-ioni- ja ruiskutuspinnoitteet voidaan kerätä moniin väreihin. Värien Rangia voidaan parantaa edelleen ottamalla reaktiiviset kaasut kammioon laskeumisprosessin aikana. Koristeellisten pinnoitteiden laajalti käytetyt reaktiiviset kaasut ovat typpi, happi, argoni tai asetyleeni. Koristeelliset pinnoitteet tuotetaan tietyllä värimatkalla riippuen pinnoitteen metalli-kaasu-suhteesta ja pinnoitteen rakenteesta. Molempia näitä tekijöitä voidaan muuttaa muuttamalla laskeumaparametreja.
Ennen laskeutumista osat puhdistetaan siten, että pinnalla ei ole pölyä tai kemiallisia epäpuhtauksia. Kun pinnoitusprosessi on alkanut, kaikki asiaankuuluvat prosessiparametrit seurataan ja hallitaan jatkuvasti automaattisen tietokoneen ohjausjärjestelmällä.
• Pinnoituskalvo: monitoiminen metallikalvo, komposiittikalvo, läpinäkyvä johtava kalvo, heijastuskykyä kasvava kalvo, sähkömagneettinen suojauselokuva, koristeellinen elokuva.
• Elokuvan väri: Monivärit, ase musta, titaanikultainen väri, ruusun kultainen väri, ruostumattomasta teräksestä valmistettu väri, violetti väri, tumman musta, tummansininen ja muut värit.