Магнетронное распыление

— технология нанесения тонких плёнок на подложку с помощью катодного распыления мишени в плазме магнетронного разряда — диодного разряда в скрещенных полях. Технологические устройства, предназначенные для реализации этой технологии называют магнетронными распылительными системами или, сокращённо, магнетронами.

Именно магнетронный вакуумный метод нанесения тонких металлических и керамических пленок считается одним из самых производительных, экономичных и простых в эксплуатации среди всех физических методов напыления: термического испарения, магнетронного, ионного, лазерного, электронно-лучевого.

Клик

Основными элементами являются плоский катод, изготовленный из напыляемого материала, анод, устанавливаемый по периметру катода, магнитная система, обычно на основе постоянных магнитов, и система водоохлаждения. Силовые линии магнитного поля, замыкаясь между полюсами, пересекаются с линиями электрического поля. Принцип действия установки основан на торможении электронов в скрещенных электрических и магнитных полях.

Установка магнетронного напыления позволяет получать покрытия практически из любых металлов, сплавов и полупроводниковых материалов без нарушения стехиометрического состава. В зависимости от состава рабочей атмосферы (долей кислорода, азота, диоксида углерода, сернистых газообразных соединений) можно получать плёнки различных составов. Скорость конденсации при магнетронном распылении зависит от силы тока разряда или мощности и от давления рабочего газа

Клик

На основании, которое одновременно служит магнитопроводом, помещены сильные магниты, которые образуют сильное магнитное поле. С другой стороны магниты закрываются металлической пластиной, которая служит источником распыляемого материала и называется мишенью. На магнетрон подается потенциал, а на корпус вакуумной камеры — земля. Разница потенциалов, образуемая между магнетроном и корпусом камеры в условиях разряженной атмосферы и магнитного поля приводит к следующему.

Атом плазмообразующего газа аргона попадает в действие силовых линий магнитного и электрического поля и ионизируется под их действием. Выбившийся электрон притягивается к корпусу камеры. Положительный ион притягивается к мишени магнетрона и, разогнавшись под действием силовых линий магнитного поля, ударяется о мишень, выбивая из нее частицу. Та вылетает под углом обратным тому углу, под которым в мишень попал ион атома аргона. Частица металла летит от мишени в сторону расположенной напротив нее подложки, которая может быть сделана из любого материала.

Клик

Применяется для:

• изучения электрических свойств новых материалов при формировании контактов;

• при нанесении резистивных и проводящих покрытий в промышленности

• при изготовлении элементов интегральных микросхем в микроэлектронике;

• в создании светофильтров, отражающих и светопроводящих покрытий оптоэлектроники;

• современных литографических процессах.

Литогра́фия — способ печати, при котором краска под давлением переносится с плоской печатной формы на бумагу. В основе литографии лежит физико-химический принцип, подразумевающий получение оттиска с совершенно гладкой поверхности (камня), которая, благодаря соответствующей обработке, приобретает свойство на отдельных своих участках принимать специальную литографскую краску.

С самого начала космической эры композиционные органические матрицы и металл-матрицы (КММ)с высокой удельной жесткостью и почти нулевым коэффициентом теплового расширения (КТР), были развиты для применения в космической технике. КММ обладают высокотемпературной способностью, высокой теплопроводностью, низким КТР и высокой удельной жесткостью и прочностью. Эти потенциальные преимущества сделали возможным развитие КММ для космическихтехнологий в конце 80-х.