Ce este depunerea prin vid

Depunerea prin vid este o familie de procese utilizate pentru a depune straturi de material atom-cu-atom sau moleculă-cu-molecule pe o suprafață solidă. Aceste procese funcționează la presiuni cu mult sub presiunea atmosferică (adică în vid). Straturile depuse pot varia de la o grosime de un atom până la milimetri, formând structuri freestanding. Pot fi utilizate mai multe straturi de materiale diferite, de exemplu pentru a forma acoperiri optice. Procesul poate fi calificat pe baza sursei de vapori; depunerea fizică de vapori utilizează o sursă lichidă sau solidă, iar depunerea chimică de vapori utilizează o vapori chimici.

Descriere

Mediul de vid poate servi la unul sau mai multe scopuri:

● reducerea densității particulelor astfel încât traiectoria medie liberă pentru coliziune să fie lungă

● reducerea densității particulelor de atomi și molecule nedorite (contaminanți)

● asigurarea unui mediu cu presiune scăzută în plasmă

● asigurarea unui mijloc de control al compozitiei de gaze si vapori

● asigurarea unui mijloc de control al debitului de masă în camera de procesare.

Particulele de condensare pot fi generate în mai multe moduri:

● evaporare termică, evaporare (depunere)

● pulverizare

● vaporizarea arcului catodic

● ablația laser

● descompunerea unui precursor de vapori chimici, depunerea chimică a vaporilor

În depunerea reactivă, materialul de depozitare reacționează fie cu o componentă a mediului gazos (Ti + N → TiN), fie cu o specie co-depozitantă (Ti + C → TiC). Un mediu din plasmă ajută la activarea speciilor gazoase (N2 → 2N) și la descompunerea precursorilor de vapori chimici (SiH ₄ → Si + 4H). Plasma poate fi, de asemenea, utilizată pentru a furniza ioni pentru vaporizare prin pulverizare sau pentru bombardarea substratului pentru curățarea prin pulverizare și pentru bombardarea materialului de depunere pentru a densifica structura și proprietățile de croitorie.

Tipuri

Atunci când sursa de vapori este lichidă sau solidă, procesul se numește depunere fizică de vapori (PVD). Atunci când sursa este un precursor de vapori chimici, procesul se numește depunere chimică de vapori (CVD). Acesta din urmă are mai multe variante: depunerea chimică de vapori de joasă presiune (LPCVD), depunerea chimică a vaporilor cu plasmă (PECVD) și CVD asistată de plasmă (PACVD). Adesea, o combinație de procese PVD și CVD sunt utilizate în camerele de procesare aceleași sau conectate.

Aplicații

● Conductoare electrice: filme metalice, oxizi conductivi transparenți (TCO), filme superconductoare și straturi de acoperire

Dispozitive semiconductoare: filme semiconductoare, filme electroizolante

● Celule solare

● Filme optice: acoperiri antireflexive, filtre optice

● Acoperiri reflectorizante: oglinzi, oglinzi fierbinți

● Acoperire tribologică: acoperiri dure, straturi rezistente la eroziune, lubrifianți pentru pelicule solide

● Conservarea și generarea de energie: straturi de acoperire din sticlă cu emisie scăzută, acoperiri absorbante solare, oglinzi, celule fotovoltaice cu peliculă solară, filme inteligente

● Filme magnetice: înregistrare magnetică

● Bariera de difuzie: barierele de permeabilitate a gazului, barierele de permeabilitate a vaporilor, barierele de difuzie în stare solidă

● Protecție împotriva coroziunii

● Aplicații pentru automobile: reflectoare de lămpi și aplicații trim

● Prescrierea vinilului, fabricarea înregistrărilor de aur și platină

O grosime mai mică de un micrometru este denumită în general o peliculă subțire, în timp ce o grosime mai mare de un micrometru se numește acoperire.