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Beijing Yingsitao Technology Co., Ltd
Tecnologia principal: Princípio de funcionamento do pulverizador iônico e análise das características de design únicas
Datas:2025-10-18Leia:3
Pulverizador de íonsÉ o equipamento principal para a preparação de filmes metálicos / compostos de alta pureza e alta ligação, que realiza sedimento atômico através de alvos de bombardeio iónico e é amplamente utilizado em chips semicondutores, dispositivos ópticos e nanomateriais. A compreensão dos seus princípios de funcionamento e características de design é fundamental para otimizar o desempenho do filme.
I. Princípio de funcionamento:
O núcleo da pulverização iónica é a "transferência de impulso". O equipamento produz o plasma (contendo grandes quantidades de íons Ar O O O Ar O O O equipamento é produzido por descarga de gás (geralmente argônio, pureza > 99,999%) e, sob o efeito de um campo elétrico de alta tensão (geralmente -300V a -1000V), os íons Ar+ aceleram o bombardeio da superfície do alvo (por exemplo, titânio metálico, titânio metálico, óxido de cerâmica). Os íons colidem elásticamente com os átomos alvo, transmitindo energia cinética para os átomos alvo (um único íon Ar+ pode transmitir energia de cerca de 10-100 eV), e quando os átomos alvo obtêm energia superior à sua capacidade de ligação com os átomos circundantes (geralmente 5-20 eV), eles são pulverizados da superfície do alvo. Depois que os átomos pulverizados são acelerados através da região do plasma, a uma certa energia (geralmente 1-10 eV) é depositada na superfície do substrato (por exemplo, folhas de silício, vidro), formando uma película fina densa e uniforme.
Para alvos magnéticos (como ferro, cobalto), a tecnologia de pulverização magnetrônica é necessária - imã permanente na parte traseira do alvo (a formação de campos magnéticos fechados), restringir o plasma perto da superfície do alvo (a densidade do plasma aumenta 10-100 vezes), reduzindo a tensão de pulverização (de 1000V para 300-500V), reduzindo danos térmicos na base e aumentando a taxa de sedimentação (até alguns micrômetros por hora).
Características de design únicas:
Design de acoplamento de alvo e campo magnético: o layout magnético do sputterador magnetrônico (como ímãs circulares ou pólos magnéticos complementares) afeta diretamente a distribuição do plasma. Por exemplo, equilibrar a intensidade do campo magnético da pulverização de magnetróns na superfície do alvo de cerca de 0,01-0,1T, permitindo que o plasma se concentre na área central do alvo, garantindo a uniformidade da pulverização (desvio < ± 5%); A pulverização de magnetrônicos não equilibrada conduz o plasma para a base, aumentando a força de ligação da película fina à base (adesão > 10N / cm), aumentando o campo magnético da borda do alvo.
Sistema de co-pulverização multi-alvo: para preparar a película composta (como TiN, ITO), o equipamento está equipado com vários alvos (como alvo de titânio + nitrogênio, alvo de índio + alvo de estanho + oxigênio), controlando independentemente a potência de pulverização de cada alvo (precisão ± 1W), ajustando com precisão a composição da película (como a proporção de In2 O3 e SnO2 em ITO é 9: 1, a resistência pode cair para 10-4Ω · cm).
Módulo de controle de vácuo e gás: usando uma bomba molecular (vácuo limite < 10-6Pa) e um controlador de fluxo de massa (MFC, precisão de fluxo ± 0,5sccm), ajustando com precisão a pressão parcial do gás de trabalho (como argão, oxigênio) (geralmente 0,1-10Pa) e a proporção (como a proporção de oxigênio argão 1: 9 a 3: 7), controlando a proporção química do filme fino e a microestrutura (como a transformação do cristal do filme de óxido de alumínio da fase gamma para a fase alfa).
4. aquecimento de base e sistema de pressão: a mesa de aquecimento de base (temperatura ambiente na faixa de temperatura -800 ℃) pode controlar a cristalização da película fina (como a película de silício não cristalina depois de 500 ℃ de cozimento transformada em policristalina, a taxa de migração do transportador aumenta 10 vezes); A pressão derivada da base (-50V a -500V) acelera o bombardeio de íons através de campos elétricos, aumentando a densidade da película fina (porosidade < 1%) e melhorando a capacidade de cobertura de degraus (para sedimentação superficial de microestruturas complexas).
Pulverizador de íonsAtravés do mecanismo científico "bombardeio de íons - libertação atômica - deposição direcionada" e do projeto de engenharia preciso, a preparação de filmes finas de pequenas amostras de laboratório para substâncias de grande tamanho de classe industrial é uma ferramenta fundamental para a engenharia de superfície de materiais modernos.