від природи матеріалу мішені (завжди більше одиниці).
Зазначимо, що при випаровуванні металів кутовий розподіл описується законом косинуса, тобто виразом (7.9) при n = 1.
При розпиленні монокристалічних поверхонь просторовий розподіл розпорошених атомів є більш складним. Воно характеризується, зокрема, наявністю декількох максимумів на полярних діаграмах розпилення.
Ряд особливостей спостерігається при розпиленні сплавів, особливо якщо компоненти сплаву сильно відрізняються за масою. У цьому випадку за певних умов проявляється селективність розпилення і, в підсумку, - відхилення хімічних складів нанесеного покриття і розпилюється мішені.
Методи розпилення мають такі основні переваги: ​​
- Можливість отримання покриттів з різних хімічних сполук.
- При розпиленні мішені з багатокомпонентних сплавів хімічний склад покриття і розпилюється мішені близькі. p> - Високий коефіцієнт використання парів (розпорошення піддаються плоскі поверхні, і в результаті формуються спрямовані нормально до поверхні мішені потоки летючих частинок).
- З цієї ж причини досягається висока равнотолщінность покриттів.
- Покриття характеризуються високою адгезією, так як розпорошені атоми мають достатньо високу швидкість і ступінь іонізації.
- Висока автоматизація процесу.
- Пристрої для нанесення покриттів методом розпилення, як правило, і не містять складні системи подачі речовини в зону генерації газової фази. p> Недоліки методів розпилення наступні:
1.Нізкая швидкість осадження покриттів. Для більшості методів, крім магнетронного, вона становить до 1 ... 2 нм/с.
2.Пленкі характеризуються досить високим рівнем механічних напруг. p> 3.Поверхность підкладки в ряді випадків піддається дії високоенергетичних часток, які можуть викликати утворення радіаційних дефектів.
4.Рабочие тиск у камері при реалізації ряду методів нанесення складає 1 ... 10 Па, тому умови формування плівок не можна вважати достатньо чистими.
Всі методи розпилення, як зазначалось, умовно поділяють на 2 групи:
- іонно-променеві;
- плазмо-іонні або іонно-плазмові.
Загальна схема іонно-променевих методів розпилення представлена ​​на малюнку 2. br/>В
Малюнок 2 - Схема іонно-променевого розпилення: 1-джерело іонів; 2-розпилювана мішень; 3-покриття; 4 - підкладка
Потік іонів, сформований за допомогою окремого джерела, направляється на поверхню мішені і викликає її розпорошення.
Характерна особливість іонно-променевого розпилення полягає в тому, що процес утворення газової фази відбувається, якщо навіть на поверхню мішені не подається електричний потенціал (потенціал зсуву). p> При плазмо-іонному розпиленні мішень знаходиться в сильно іонізованої плазмі і на неї подається негативний потенціал. Електричне поле мішені витягає з плазми підкладки іони, які при бомбардуванні поверхні мішені і викликають її розпорошення.
Залежно від параметрів створюваної плазми розрізняють такі основні різновиди іонно-плазмового розпилення: катодного, магнетронне, високочастотне, розпорошення в несамостійної газовому розряді. p> В даний час розроблений і дуже часто на практиці використовується цілий ряд комбінованих методів, які поєднують особливості наведених вище способів.
1.2 Катодне розпорошення
Катодне розпорошення є одним з найбільш відомих способів нанесення покриттів. Ще в 1852 р. було встановлено, що при проходженні електричного струму через розріджені гази відбувається руйнування катода і на стінках камери осідає покриття.
Схеми пристроїв для нанесення покриттів методом катодного розпилення представлені на малюнку 3.
У найбільш простому варіанті (малюнок 7.18, а) пристрій складається з розпорошується катода 5, на який подають потенціал від 1 до 10 кВ, і анода з розташованими на його поверхні виробами 3. Між катодом і анодом розміщують, як правило, заслінку. На початковій стадії процесу виробляють відкачування вакуумної камери до максимально можливій мірі розрядження (~ 10-1 ... 10-2 Па), потім здійснюють напуск в робочу камеру інертного газу (аргону). При цьому тиск у камері становить 1 ... 10 Па. br/>В
Рисунок 3 - Принципові схеми систем катодного розпилення: а) діодний, б) діодна зі зміщенням; в) тріодний, р) з автономним іонним джерелом: 1 - камера, 2 - подложкодержатель; 3 - деталі (підкладки); 4 - мішень; 5 - катод, 6 - екран; 7 -Джерело живлення (постійного струму або високочастотний); 8 - підведення робочого газу; 9 - відкачування; 10 - термокатодом; 11 - анод; 12 - іонний джерело
Наступною операцією є створення між анодом і катодом різниці потенціалів (0,5 ... 10 кВ). У результаті в робочій камері виникає газовий розряд. При впливі іонів на поверхню катода йде руйнування оксидних шарів, практично завжди присутніх на поверхні. Розпорошені атоми металу взаємодіють з активними газами (киснем, а...
