на отримане дзеркальне покриття наноситься шар захисного лаку, що охороняє металізовану поверхню від потускнения і механічного зносу. Після затвердіння і висихання захисного лаку металізоване покриття виглядає точно так само, як якби воно було нанесено методом електролітичного осадження. Додаючи в захисний лак фарбувальні пігментні тонери, можна додати покриттю зовнішній вигляд хрому, алюмінію, золота, міді, бронзи, інших металів і сплавів.
4. Розробка і виготовлення пристрою магнетронного методу отримання тонких плівок на поверхні стекол
Конструкція пристрою магнетронного напилення
Основним вузлом розроблювального пристрою для магнетронного напилення плівок є постійний магніт. В якості магніту для магнетрона використовувався кільцевої магніт від динаміка.
Відомо, що більша частина кінетичної енергії бомбардують мішень іонів аргону перетворюється в тепло. Тому для того, щоб мішень не перегріватися в процесі розпилення, її слід охолоджувати. Всі установки для іонно-плазмового розпилення мають мішені охолоджувані потоком води. У нашому випадку необхідно охолоджувати сам магніт і мішень, располагаемую на ньому. Це зумовило конструкцію магнетронного випарника, яка поданні на малюнку 9.
Рисунок 9 - Конструкція магнетронного випарника
Корпус магнетронного випарника 1 був виготовлений з алюмінієвого сплаву і мав порожнина для циркуляції води. Дві трубки 2, розташовані діаметрально протилежно, служили для введення і виведення охолоджуючої води. Всередині порожнини розташовувався кільцевої магніт 3. Гумова прокладка 4 служила ущільненням між корпусом магнетронного випарника і кришкою, на якій розміщувалася випаровується мішень. Вся конструкція була герметичною і розташовувалася у вакуумній камері установки металізації «Альфа М - 1». На малюнку 10 показаний зовнішній вигляд магнетронного випарника, розташованого у вакуумній камері установки «Альфа М - 1».
Вакуумна установка «Альфа М - 1» містить систему вимірювання величини вакууму (вакуумметр іонізаційно-термопарний ВІТ - 2П), високовольтний регульоване джерело постійної напруги (0-1200 В) з контролем іонного струму і систему напуску аргону.
У ході даної роботи були обрані чотири скляних підкладки (ширина - 2 см, довжина - 9 см), які були очищені ацетоном. Дослід проводився чотири рази, щоб простежити відмінність між якістю напилення залежно від часу. Потім скляна підкладка була поміщена у вакуумну камеру над анодом, на магнетронний випарник поклали напилюваний матеріал, роль якого виконувала мідь. Система герметично закривалася ковпаком, з-під якого викачували повітря до високого вакууму 10-4 - 10-5 мм. рт. ст. Потім напускали аргон до 10-2 мм. рт. ст. і проводили напилення. Іонний струм в установці становив порядку 200 мА. У результаті були отримані чотири дослідні зразки при часу напилення 30 секунд, 2 хвилини, 2 хвилини 30 секунд, 3 хвилини.
Таблиця 1 - Швидкості розпилення деяких матеріалів
Матеріал мішеніСкорость розпилення, нм/мінМатеріал мішеніСкорость розпилення, нм/мінМатеріал мішеніСкорость розпилення, нм/мінAg200Nb39W34AI63Ni56CdS210Au150Pb270GaAs150C4Pd110GaP140Cr54Pt78InSb140Cu87Si32PbTe340Fe50Sn150SiC32Ge92Ta38Si0240Mo47Ti34
Висновок
магнетронний тонка плівка скло
Основні результати курсової роботи полягають у наступному:
Проведено класифікацію методів отримання тонких плівок на фізичні і хімічні, які в свою чергу діляться на вакуумні та вневакуумние.
Зроблено оцінку плюсів і мінусів кожного методу.
Перевагами фізичних методів є чистота осаждаемого матеріалу, універсальність, простота реалізації, як у термовакуумного, магнетронного, іонно-плазмового методів, а також висока швидкість осадження плівок і мале робочий тиск, властиві лазерному та іонно-променевому методам. До мінусів можна віднести низьку енергію наносяться частинок і нерегульовану швидкість осадження у деяких з методів. Також з'ясовано, що за допомогою фізичних методів можна наносити плівки з діелектриків, напівпровідників, електропровідних і магнітних матеріалів.
Плюсами хімічних методів по праву вважаються широкий діапазон швидкостей осадження матеріалів, можливість отримання заданої кристалічної структури плівки, економічність процесів, необоротність хімічних реакцій, закладених в основі методу МОСГЕ. Серйозним недоліком є ??токсичність використовуваних сумішей.
Розроблено та виготовлено пристрій магнетронного методу отримання тонких плівок на поверхні стекол. Проведено пробне нанесення мідної плівки (див. Таблицю 1) на чотири скляні підкладки розмірами дев`ять на два сантиметри при часу нанесення 30 секунд, 2 хвилини, 2...
