Основные типы, области применения и материалы тонкопленочных покрытий
Тип пленки или покрытия
| Область применения
| Материал пленки
| Алмазоподобная
| Электроника, медицина, машиностроение, связь
| a-C, a-C:H, AlN, ZnO
| Антибликовое
| Оптика
| SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, Ta2O3, Si3N4
| Антистатическое
| Микроэлектроника
| InO, SnO, ZnO
| Аналитическая
| Датчики относительной влажности, медицина
| Pt, Ti
| Декоративное: на бумаге, металле, пластмассе, стекле, ткани и др.
| Архитектура, строительство, полиграфия, легкая промышленность, бытовая техника
| Al, Ti, W, Mo, Au, Cr, Cu, Ag, Nb, бронза, латунь
| Диэлектрическая
| Микроэлектроника, электротехника, связь
| SiO, SiO2, Si3N4, Al2O3
| Индикаторная
| Жидкокристаллические индикаторы
| InSnO
| Износостойкое
| Машиностроение: пары трения, резцы, фрезы, сверла, инструмент для прессования и формования, фильеры, валки
| TiN, TiCN, TiAlN, AlSi, CrN, NiWO4, WSi, WC, TiN-BN, TiN-NbN-Si3N4, TiN-HfN-BN, AlN, a-C, a-C:H
| Коррозионностойкое
| Машиностроение, медицина, электроника, архитектура, строительство, бытовая техника
| Al, Cu, Cr, Ni, Ti, NiCu, ZnCd, MgNi, a-C, a-CH
| Магнитная
| Электроника, связь
| CoCr, CoNi, Se, Tb
| Металлическая, контактная, токоподводящяя
| Микроэлектроника
| Al, Ni, Ta, W, AlSi, PtSi, WSi, PtSi-W-TiW-Al, PtSi-W-TiN-Al
| Оптическое
| Оптика, оптоэлектроника
| Al2O3, Si3N4, SiO2, TiO2, ZnO, ZnAlO, SnO2
| Отражающая
| Оптика
| CoO, CrO-Co, FeO, TiO2, SiO2
| Оптическое, излучающее
| Оптоэлектроника
| CdTe, InSnO, PbSnSe, CaF2, CoSi2, CdHgTe, InP, Y3F5O12
| Магнитооптическая, ПАВ, ЦМД
| Приборостроение
| AlN, GdCo, SmCo
| Полупроводниковая
| Микроэлектроника, связь
| Si, GaAs, CaF2, InP, B, GaAsxAly, CdGeAs, CuInSe, CdS, CdSe
| Просветляющее
| Оптика
| TaO, TiO, WO, AlO
| Пьезоэлектрическая
| Функциональная электроника
| AlN, LiNb3, Al, Pd, Au, Ag, Zn, Cu, Ni-Al, SnAl, Fe, Cr-Au, Ni-V
| Резистивная
| Электроника, электротехника, связь
| Re, Cr, Ni, NiCr, Au, Al, Ti, Ta, AlW, Ti-Ta-N
| Светопоглощающее
| Оптика, энергетика
| CuIn3Se5
| Сверхпроводящая
| Электроника, энергетика
| NbN, BaCaCuO, TlBaCaCuO, YbaCuO, BiSrCaCuO
| Теплозащитное
| Архитектура строительство
| TiO2-Ag-TiO2, SnO2, SiN, CrN
| Твердосмазочное
| Машиностроение
| MoS2, WS2, MoSe2, Wse2, a-C, a-C:H, фторопласт-4
| Электретная
| Электроника, медицина
| Ta2O5
| В качестве подложки могут использоваться практические любые твердые материалы: полупроводники, металлы, сплавы, полимеры, стекло, керамика, камень, дерево, ткани, порошковые материалы и т.д.
Технологический маршрут нанесения тонкопленочных покрытий состоит из следующих операций:
1) проверки работоспособности оборудования (наличия рабочих материалов, газов, герметичности вакуумных камер);
2) загрузки подложки из атмосферы в вакуум и ее перемещения в рабочую (технологическую) камеру;
3) подготовки поверхности подложки (нагрева, очистки, активации);
4) выхода на заданные режимы работы источников нанесения тонкопленочного покрытия;
5) напуска рабочего газа (если необходимо);
6) осаждения тонкой пленки;
7) стабилизации и контроля параметров пленки (нагрев, отжиг и др.);
8) выгрузки обработанных изделий.
Осаждение тонких пленок в вакууме включает три этапа: генерацию атомов или молекул, перенос их к подложке и рост пленки на поверхности подложки. Состав и структура пленки зависят от исходных материалов, метода и режимов нанесения, обеспечивающих необходимый энергомассоперенос материала.
В Табл.6 представлена классификация методов нанесения тонких пленок в вакууме, в основу которой положены физические принципы генерации и переноса потоков атомов или молекул, способы реализации этих принципов и конструктивное исполнение.
Основными технологическими режимами нанесения тонких пленок в вакууме являются: давление в рабочей камере pвак (остаточных газов - вакуума) и pр.г. (рабочего газа - инертного, химически активного, смеси газов), Па; температура подложки (изделия) Tп, К; максимальная скорость осаждения пленки Vоmax, мкм/с; энергия осаждающихся атомов, молекул, ионов и кластеров E, эВ; доля ионизированных частиц Kи.
В приведенных в Табл.6 формулах использованы также следующие обозначения: pнас - давление насыщенного пара, Па; M - молекулярная масса испаряемого материала, кг/кмоль; Tисп - температура испарения, К; Fи,р - площадь поверхности испарения или распыления, м2; d - расстояние от источника до подложки, м; r - плотность осаждаемого материала, кг/м3; jи - плотность ионного тока, А/м2; S - коэффициент распыления, атом/ион; qдоп - допустимая плотность потока энергии на поверхность конденсации, Вт/см2; Eопт - оптимальная энергия осаждающихся частиц, эВ; pi, ri и Mi - соответственно парциальное давление (Па), плотность (кг/м3) и молекулярная масса (кг/кмоль) осаждающихся из газовой смеси компонентов n.
Условные обозначения методов приняты с целью использования их в базах данных и автоматизированных экспертных системах, необходимых для повышения уровня информационного обеспечения разработок и исследований в области технологии тонких пленок.
Осаждение тонких пленок в вакууме методом термического испарения D0 осуществляется путем подведения к веществу энергии резистивным D00 (прямым D000 - D002 и косвенным D003) и высокочастотным D01 нагревом, электронной бомбардировкой D02, электронно-лучевым нагревом D03 и нагревом с помощью лазерного излучения D04. При температуре вещества равной, либо превышающей Tисп частицы покидают испаритель, переносятся в вакууме на подложку и конденсируются на ее поверхности в виде тонкой пленки.
Если помимо физических процессов, происходящих во время осаждения тонкой пленки, при напуске в рабочую камеру реактивного газа, в пространстве между источником и подложкой или на поверхности подложки протекает химическая реакция, то соответствующий метод называется реактивным D___R. Например, для получения пленок нитрида титана 2Ti + N2 = 2TiN.
Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...
|
Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...
|
Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...
|
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
|
ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чистых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...
САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...
Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1].
65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...
|
|
Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы
№ 113/у Обменная карта родильного дома...
Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...
Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...
|
|