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  • Tipos de deposición catódica
    Dec 20, 2017

    A menudo emplean fuentes farfullaMagnetronesutilizan fuertes campos eléctricos y magnéticos para confinar las partículas de plasma cargadas cerca de la superficie de la blanco de la farfulla. En un campo magnético, electrones siguen trayectorias helicoidales alrededor de líneas de campo magnético, sometidos a más ionización colisiones con neutros gaseosos cerca de la superficie del blanco que ocurriría lo contrario. (Como se agota el material objetivo, un perfil de erosión de "racetrack" puede aparecer en la superficie del objetivo). El gas de sputter es normalmente un gas inerte comoargón. Los iones de argón extra creados como resultado de estas colisiones conducen a una mayor tasa de deposición. Elplasmapuede también ser sostenida en una presión más baja de esta manera. Los átomos de pulverización neutral se cobran y por lo tanto no son afectados por la trampa magnética. Acumulación de carga en aislantes blancos puede evitarse con el uso de RF sputtering donde el signo de la parcialidad de ánodo-cátodo es variado con una alta tasa (comúnmente13.56 MHz). RF sputtering trabaja bien para producir películas de óxido altamente aislante, pero con el agregadocosto de redes de adaptación de impedancias y fuentes de alimentación de RF. Campos magnéticos parásitos escaparse de objetivos ferromagnéticos también perturbar el proceso de la farfulla. Armas sputter especialmente diseñado con imanes permanentes inusualmente fuertes deben usarse a menudo en concepto de indemnización.


    Farfulla de la viga de ion

    Ion beam sputtering (IBS) es un método en el que el objetivo es externo a lafuente de ion. Una fuente puede trabajar sin ningún campo magnético como en ungalga de ionización filamento caliente. En unKaufmanse generan iones de fuente por colisiones con los electrones que están confinados por un campo magnético en un magnetrón. Entonces se aceleran por el campo eléctrico que emana de una rejilla hacia un objetivo. Como los iones de la fuente que son neutralizadas por los electrones de un filamento externo segundo. IBS tiene una ventaja en que la energía y el flujo de iones pueden ser controlados de forma independiente. Puesto que el flujo que el objetivo está compuesto de átomos neutrales, ya sea aislante o realización de metas puede farfullado. IBS ha encontrado aplicación en la fabricación de cabezas de película delgada paraunidades de disco. Se genera un gradiente de presión entre la fuente de iones y la cámara de muestras colocando la entrada de gas en la fuente y de disparos a través de un tubo en la cámara de muestra. Esto ahorra gas y reduce la contaminación enUHVaplicaciones. El inconveniente principal de IBS es la gran cantidad de mantenimiento requerido para mantener el funcionamiento de la fuente de iones.


    La farfulla reactiva

    En farfulla reactiva, las pulverización de partículas se someten a una reacción química antes de la capa del sustrato. La película depositada por lo tanto es diferente del material objetivo. Es la reacción química que experimentan las partículas de un gas reactivo introducido en la cámara de pulverización tales como oxígeno o nitrógeno; películas de óxido y nitruro se fabrican a menudo con farfulla reactiva. La composición de la película puede controlarse mediante la variación de la presión relativa de los gases inertes y reactivos. Estequiometría de la película es un parámetro importante para la optimización de propiedades funcionales como la tensión en el pecadoxy el índice de refracción de SiOx.


    Deposición asistida por ion

    Deposición del ion asistida (IAD), el substrato se expone a una viga de ion secundario funcionando a una energía más baja que la pistola farfulla. Generalmente una fuente de Kaufman, en IBS, que suministra la viga secundaria. Dai se puede utilizar para depositarcarbónendiamante-comoforma en un sustrato. Cualquier átomos de carbón en el sustrato que no enlazar correctamente en el enrejado cristalino de diamante serán derribados por la viga secundaria.NASAutiliza esta técnica para experimentar con el depósito de películas de diamante enturbina dehojas en la década de 1980. DIA se utiliza en otras aplicaciones industriales importantes como la creación decarbón amorfo tetraédricoRevestimientos de superficies endisco duroplatos y capas de nitruro de metal de transición duro en implantes médicos.


    Alto-blanco-utilización de sputtering (HiTUS)

    Pulverización puede realizarse también por generación alejada de un plasma de alta densidad. Elplasmase genera en una cámara lateral de apertura en la cámara de proceso principal, que contiene el objetivo y lasustratoal ser recubiertos. El plasma se genera de forma remota y no de la blanco sí mismo (como en la convencionalmagnetrónfarfulla), laioncorriente al objetivo es independiente del voltaje aplicado a la meta.


    Farfulla del magnetrón impulso de alta potencia (HiPIMS)

    HiPIMS es un método de deposición de vapor física de películas delgadas que se basa en la deposición de sputter de magnetrón. HiPIMS utiliza las densidades de energía extremadamente alta del orden de kW/cm2en Resumen pulsos (impulsos) de decenas de microsegundos en el deber bajo ciclo de<>


    Flujo de gas de la farfulla

    Flujo de gas farfulla hace uso de laefecto de cátodo hueco, el mismo efecto quelámparas de cátodo huecooperar. En el flujo de gas un gas de trabajo como de la farfullaargónes conducido a través de una abertura en un metal sometido a un potencial eléctrico negativo. Mejoradodensidades del plasmase producen en el cátodo hueco, si la presión en la cámara depy una dimensión característicaLde cátodo hueco obedecer laLey de PASCHEN0.5 Pa·m<>p·L < 5="" pa·m.="" this="" causes="" a="" high="" flux="" of="" ions="" on="" the="" surrounding="" surfaces="" and="" a="" large="" sputter="" effect.="" the="" hollow-cathode="" based="" gas="" flow="" sputtering="" may="" thus="" be="" associated="" with="" large="" deposition="" rates="" up="" to="" values="" of="" a="" few="">