Làm thế nào để một máy sơn tốc độ từ tính hoạt động để gửi các màng mỏng lên chất nền?

Quá trình phóng xạ từ tính bắt đầu trong buồng chân không, trong đó một điện áp cao được áp dụng giữa vật liệu đích và thành buồng. Buồng chứa đầy một khí trơ, thường là argon, được sử dụng vì nó trơ hóa học và không phản ứng với mục tiêu hoặc chất nền. Điện áp cao ion hóa khí, tạo ra một plasma. Plasma bao gồm các ion tích điện dương, electron tự do và các hạt khí trung tính. Plasma đóng vai trò là môi trường thông qua đó các ion được tăng tốc về phía vật liệu đích, bắt đầu quá trình phun.

Khi huyết tương được thiết lập, các ion trong huyết tương được tăng tốc về phía vật liệu đích. Mục tiêu thường là một kim loại, hợp kim hoặc gốm, được chọn dựa trên các tính chất mong muốn của màng mỏng được gửi. Khi các ion plasma năng lượng cao va chạm với vật liệu đích, chúng đánh bật các nguyên tử khỏi bề mặt mục tiêu thông qua một quá trình gọi là phun. Những nguyên tử bị đẩy ra này là vật liệu sẽ tạo thành màng mỏng trên đế. Quá trình phun được kiểm soát cao, đảm bảo rằng chỉ các nguyên tử từ mục tiêu bị đẩy ra.

Đặc điểm phân biệt của phép phun từ tính là việc sử dụng từ trường được đặt phía sau vật liệu đích. Từ trường tăng cường đáng kể hiệu quả của quá trình phun. Nó bẫy các electron gần bề mặt mục tiêu, tăng mật độ của huyết tương và thúc đẩy sự ion hóa hơn nữa của khí trơ. Sự tăng cường này dẫn đến tỷ lệ bắn phá ion cao hơn đối với mục tiêu, cải thiện hiệu quả và tốc độ lắng đọng. Plasma tăng cường cũng góp phần vào chất lượng phim tốt hơn, vì nó dẫn đến một quá trình phóng xạ nhất quán và có kiểm soát hơn, giảm thiểu các vấn đề như ngộ độc mục tiêu hoặc tạp chất vật liệu.

Các nguyên tử được đẩy ra từ vật liệu mục tiêu di chuyển qua plasma và cuối cùng hạ cánh trên đế, được đặt đối diện với mục tiêu trong buồng chân không. Chất nền có thể là bất kỳ vật liệu nào đòi hỏi một lớp phủ mỏng, bao gồm thủy tinh, kim loại hoặc nhựa. Khi các nguyên tử phóng xạ chạm đến chất nền, chúng bắt đầu ngưng tụ và bám vào bề mặt, tạo thành một lớp màng mỏng. Các tính chất của màng, chẳng hạn như độ dày, cường độ bám dính và tính đồng nhất, phụ thuộc vào các yếu tố như thời gian lắng đọng, công suất cung cấp cho mục tiêu và điều kiện chân không trong buồng.

Khi các nguyên tử tích tụ trên đế, chúng bắt đầu liên kết với bề mặt, tạo ra một màng rắn. Phim phát triển nguyên tử theo nguyên tử và các đặc điểm của nó có thể bị ảnh hưởng bởi các thông số lắng đọng, chẳng hạn như áp suất của khí trong buồng, nhiệt độ của chất nền và công suất áp dụng cho mục tiêu. Phá vỡ Magnetron đặc biệt được ưa chuộng để sản xuất các bộ phim có độ đồng nhất cao, độ mịn và tỷ lệ khiếm khuyết thấp. Chất lượng của bộ phim có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như đạt được độ cứng cao, độ trong suốt quang học hoặc độ dẫn điện.

Máy tráng men Magnetron