Катодное распыление

Рис. 10.10. Способы катодного распыления при нанесении покрытий.

Рис. 3.31. Зависимость силы тока в полом катоде от напряжения Л и В — стадии разряда, соответствующие поступлению вещества за счет катодного распыления и испарения

Катодное распыление металлов (Си, Аи, Ag, Pt, Та) заключается в разрушении катода, изготовленного из напыляемого металла, в вакууме (10" -10" Па) под действием положительно заряженных ионов воздуха. Образовавшиеся металлич. частицы осаждаются на пов-сти полимера. Толщина покрытия 3-5 мкм. [c.40]

Звукозапись производится с помощью корундового резца. Проводящий слой наносится либо химическим серебрением, либо катодным распылением золота [c.219]

Помимо защиты электрод и свариваемого металла, аргон способствует созданию особых условий устойчивого горения дуги. Катодное падение напряжения в среде аргона весьма невелико, вследствие чего для поддержания дугового разряда требуется меньшее напряжение в сравнении с дугой, горящей на воздухе, а из-за сравнительно низкой теплопроводности аргона тепловые потери столба дуги уменьшаются. При разряде в среде аргона имеет место катодное распыление, очищающее [c.293]

Диффузионный Диф Катодное распыление Кр [c.370]

Физические свойства. По внешнему виду никель — серебристо-белый, обладающий сильным блеском металл, плотность его 8,9. Его температура плавления ниже, чем у железа и кобальта. Никель поддается ковке и сварке, хорошо полируется. Он очень тягуч, легко вытягивается в проволоку. Его электропроводность и теплопроводность приблизительно в 7 раз ниже, чем у серебра. Никель ферромагнитен, но в меньшей степени, чем железо. Сплошной кусок никеля мало растворяет водород, но очень измельченный никель поглощает огромное его количество. Как палладий и платина, никель обычно образует гранецентрированную кубическую решетку. Однако Бредиг в 1927 г. обнаружил у никеля, катодно распыленного в атмосфере водорода, решетку типа магния (гексагональная, с плотной упаковкой), т. е. того же строения, которое обычно имеет кобальт. [c.384]

Рис. 10.11. Сравнение изображений поверхности диэлектриков без покрытия и с покрытием, полученным термическим испарением и катодным распылением.

Во втором случае нагреваемый источник покрытия получает сильный отрицательный заряд, а изделие, на которое наносится покрытие, заряжается положительно. Отрицательно заряженные молекулы пара притягиваются к положительно заряженным обрабатываемым изделиям, в результате чего происходит разряд и осаждение покрытия. Этот метод называется катодным распылением. Он обеспечивает равномерное покрытие без необходимости вращения изделия в камере. Конденсации металла на стенках камеры не происходит. Внутри камеры можно использовать вспомогательные катоды, что позволит ускорить процесс нанесения покрытия и обеспечить равномерную толщину покрытия по всей поверхности обрабатываемых деталей, включая углубления и неровности. [c.103]

Тлеющий разряд, в котором обычно идет покрытие при катодном распылении, возникает при испускании электронов из отрицательно заряженной мишени. Под действием приложенного напряжения электрон, ускоряясь, движется к положительному аноду и может столкнуться с молекулами газа, оставляя на своем пути ионы и избыточные свободные электроны. Тлеющий разряд располагается на некотором расстоянии от мишени. Положительные ионы движутся затем к мишени, находящейся под отрицательным потенциалом, и вызывают ее распыление. При высоких значениях ускоряющего напряжения бомбардирующий ион освобождает много электронов, которые имеют энергию, достаточную для повреждения непрочной мишени. [c.198]

Преимущества метода катодного распыления [c.204]

Предотвращение обрастания микроорганизмами и биокоррозии в водных и органических растворах достигается обработкой поверхности изделий радиоактивным технецием Тс или его соединениями. Толщина покрытий от моноатомного до 0,127 мм. Способ нанесения электрохимический, катодный, распылением, осаждением из газовой фазы, металлизацией, осаждением в вакууме [Пат. 608249 (Швейцария)]. [c.90]

Существует несколько различных способов реализации процесса катодного распыления, включающих распыление ионным пучком, плазменное распыление, радиочастотное распыление, триодное, диодное (при постоянном токе) распыление и диодное распыление с охлаждением. В настоящее время для нанесения покрытия на образцы для РЭМ и рентгеновского микроанализа обычно используются лишь распыление ионным пучком, диодное распыление и диодное распыление с охлаждением. [c.199]

Артефакты, возникающие при нанесении покрытия катодным распылением [c.205]

И. м. проводят в статич. и динамич. режиме. В первом случае при малой плотности тока анализируют практически без разрушения реальную пов-сть твердого тела (распыление одного слоя происходит за неск. ч). Во втором случае проводят послойный анализ с относительно высокой скоростью катодного распыления (единицы-десятки нм/с). При этом осуществляют сканирование первичного пучка по большой площади и напуск реакционноспособного газа для получения плоского кратера. [c.260]

Этот способ распыления является наиболее простым, надежным и экономичным, и на нем основана работа ряда выпускаемых промышленных сложных приборов, а также приставок для катодного распыления для вакуумных термических испарителей. Такие приборы, которые работают при энергиях от 1 до 3 кэВ, иногда называют установками для диодного распыления, а также установками для распыления при постоянном токе. Установка для распыления при постоянном токе состоит из небольшого стеклянного колпака, в котором находится мишень — катод и охлаждаемый водой держатель образца — анод и который помещается на контрольном блоке, включающем измеритель вакуума, высоковольтный источник питания, клапан напуска воздуха и небольшое реле времени (рис. 10.10,6). Детальное описание режима работы этого устройства и его использование описано в [292]. Одна из возможных проблем, связанная с распылителем такого типа, заключается в том, что непрочные образцы могут термически повреждаться. [c.201]

Наличие примесей в бомбардирующем газе может заметно уменьшать скорость осаждения. Такие газы, как СО2 и Н2О, в тлеющем разряде разлагаются с образованием О2, а присутствие этого газа может уменьшить скорость осаждения вдвое. Скорость осаждения уменьшается с увеличением температуры образца, хотя это явление может быть нехарактерным для покрытия катодным распылением. Наконец, скорость осаждения тем выше, чем ближе расположена мишень к образцу, однако при этом увеличивается также тепловая нагрузка на образец. Распыленные частицы попадают на поверхность подложки с высокими кинетическими энергиями в виде либо атомов, либо кластеров атомов, но не в виде пара. Имеются данные о том, что распыляемые атомы обладают энергией, достаточной для того, чтобы проникнуть на один или два атомных слоя поверхности, на которой они оседают. [c.199]

Нанесение покрытия на образцы для РЭМ. катодным распылением вызвало некоторые неблагоприятные отзывы, так как у некоторых пользователей это приводило к термическому повреждению требующих осторожного обращения образцов и к артефактам поверхностного декорирования. Нет сомнения в том. [c.205]

Выше было приведено описание общих принципов методов нанесения покрытий испарением и катодным распылением. Помимо них существует ряд специальных методов нанесения покрытий, которые необходимо обсудить, поскольку они применимы как для целей растровой электронной микроскопии, так и рентгеновского микроанализа. [c.207]

Подобно обычному полому катоду, излучающая плазма и в этом случае образуется при пониженном давлении инертного газа (аргон высокой чистоты при давлении 1,1—1,6 кПа) за счет катодного распыления при напряжении 1—2 кВ и силе тока 0,2 А. Плоскую поверхность анализируемого образца предварительно полируют. Анод расположен от катода всего иа расстоянии 0,2 мм, благодаря чему он фокусирует разряд на поверхности пробы. Катодный слой содержит только пары пробы и атомы газа-носителя и не загрязняется материалом анода. Линии в таком разряде не испытывают самопоглощения. Поэтому одни и те же линии можно использовать для определения содерлсания элементов в широком интервале концентраций. [c.66]

Соединения свинца с азотом. Катодным распылением свинца в атмосфере азота получены РЬзЫа и РЬзМ4. [c.206]

N1), обнаруживается только после снятия (например, посредством катодного распыления) полированного слоя толщиной 2 нм.. Старение слоев Бейльби приводит к их кристаллизации. [c.137]

Первые работы по изучению прозрачных проводящих пленок, изготовленных с помощью реактивного распыления, были проведены Престоном (1950 г.). Он довольно детально исследовал оптические свойства пленок окиси кадмия (Сс10). Оказалось, что эти пленки, обладающие высокой прозрачностью, являются хорошими электродами для селеновых фотоэлементов. Мирославский Ранюк (1961 г.) сообщили об измерении оптических констант в области 1,5—7 мкм для пленок СёО, полученных катодным распылением. Ьни показали, что поглощение в этой области зависит от концентрации электронов и их подвижности. [c.502]

Никулина и Жуковская [2, т. II] исследовали пленки зо лота и пленки систем N 303—Аи—N 503 В120з—Аи—В120з полученные методом Катодного распыления на стеклах. Оказа лось, что эти прозрачные пленки (к i= 100- 150 А) обладают ком плексом ценных свойств достаточно хорошей адгезией к стеклу высокой прозрачностью (68—72%), высоким коэффициентом отра жения в ближайшей инфракрасной области до 2 мкм (49—60%) низким удельным поверхностным сопротивлением (10—15 Ом-см) положительным температурным коэффициентом сопротивлени и малым значением собственного излучения (0,15—0,19). Благо даря указанным свойствам эти покрытия можно применять в ка честве и электронагревательных элементов, и теплозащитных экранов. [c.502]

При физической вакуумной конденсаиии покрывающий металл пе-эеводится в паровую фазу путем испарения или катодного распыления [c.81]

При газовом азотировании образование на поверхности е-фазы происходит в результате диффузии и постепенного увеличения концентрации азота в твердом растворе. При ионном азотировании в образовании диффузионного слоя помимо обычного процесса диффузии участвует процесс обратного катодного распыления, в результате которого атомы материала катода, выбитые с поверхности, соединяются в плазме тлеющего разряда с азотом и оседают на поверхности образца, покрывая ее равномерным слоем е -фазы. Если материалом служит легированная сталь, явление катодного распыления усложняется. В начале процесса один из металлов удаляется быстрее другого, в результате чего на поверхности сплава образуется тонкий спой нового однородного соединения. Это позволяет предположить, что приобретение поверхностью образцов из стали 38Х2МЮА защитных свойств связано, кроме нитридного слоя какого-либо из легирующих элементов. [c.173]

Изучение нагрева тлеющим разрядом (В. И. Дятлов, Д. И. Котельников) привело к разработке технологии диффузионной сварки различных материалов с нагревом тлеющим разрядом. Велись исследования (Г. Б. Сердюк, С. И. Жук) технологических свойств сварочной дуги в магнитном поле и разработана экспериментальная установка для сварки труб дугой, вращающейся в магнитном поле. В результате изучения катодного распыления в сварочной дуге (В. А. Фурсов) разработан метод тонкослойной и дозированной наплавки без проплавления основного металла. Исследован процесс полигонизации в сварных швах при кристаллизации (М. А. Абралов). [c.24]

В процессе нанесения покрытия катодным распылением может происходить значительное повышение температуры образца. Источниками тепла служат излучение от мишени и электронная бомбардировка образца. Вначале происходит быстрое повышение температуры, которая затем выравнивается и в зависимости от природы покрываемого материала может вызывать термическое повреждение. В зависимости от ускоряющего напряжения и тока разряда температура может стать до 40 К выше температуры окружающей среды. Однако, как указано ранее, эффекта нагрева можно полностью избежать при использовании модифицированного диодного распылителя с охлаждением, где подвод тепла, обусловленный электроцной бомбардировкой, составляет лишь 200 мВт, или частично его уменьшить, работая с обычным диодным распылителем в импульсном режиме при низкой входной мощности. [c.206]

ИОННЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, метод локального анализа. Исследуемый образец бомбардируют сфокусиров. пучком первичных ионов (диаметр пучка 1—100 мкм, энергня 10- — 10 Дж, плотность тока 0,1—10 А/м эмитированные из образца вторичные ионы регистрируют с помощью масс-спектрометра (см. Масс-спектрометрия). Одновременно происходит катодное распыление образца. Прибор для И. м. (ионный микроанализатор) состоит из источника ионов, систем сбора вторичных ионов и фокусировки ионных пучков, масс-анализатора и регистрирующего устройства. [c.225]

ИОННЫЕ РАДИУСЫ, см. Атомные радиусы ИОННЫЙ выход, см. Радиационно-химические реакции. ИОННЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, метод локального анализа, основанный на регистрации масс-спектров вторичных ионов с микроучастков пов-сти твердых тел. Исследуемый образец в вакууме бомбардируют сфокусированным п>чком первичных ионов (Аг" , Oj, О , s диаметр пучка 1-100 мкм, энергия 10 — 10 Дж, плотн. тока 0,1-10 А/м ). Первичные ионы при взаимод. с пов-стью упруго и неупруго рассеиваются, перезаряжаются, испытывают многократные соударения с атомами твердого тела. При этом часть атомов вблизи пов-сти получает энергию, достаточную для их эмиссии в вакуум в виде нейтральных частиц (катодное распыление) или в виде вторичных ионов (вторичная ионная эмиссия) [c.260]

Пленки гидрогенизир. К., нлн a-Si H, получают плазмохим. разложением SIH4, реактивным катодным распылением К. в атмосфере Н , а также хим. осаждением из газовой фазы с использованием смеси хлоридов К. и Hj. Пленки наращивают на металлич. и стеклянные пластины при 200-400 С. [c.509]

Получают С. т. спеканием РЬО и TiOj в присут. добавок (в виде керамики), совместным осаждением из р-ров гидроксидов, оксалатов или карбонатов с послед, нагреванием их выше 1000 °С. Монокристаллы выращивают из р-ра в расплаве состава 0,65 РЬО-0,15ТЮ2-0,20В20з при 1000°С, пленки толщиной 0,1-0,3 мкм-катодным распылением. Наиб, применение получила керамика на основе твердых р-ров Pb(Ti, Zr)0j, а также с примесью La. Применяют С. т. для изготовления акустоэлектронных (как преобразователи электрич. энергии в акустич. и наоборот), оптоэлектронных (элементы оптич. связи) и запоминающих устройств, а также в технике СВЧ, дефектоскопии. [c.305]

В этой главе внимание будет сконценфрировано на практических аспектах некоторых наиболее широко используемых методов нанесения покрытий термического испарения в вакууме и катодного распыления, котс рые в настоящее время являются 0быч1нымн операциями в большинстве электронно-микроскопических и ан алитичееких лабораторий. Входить в детальное обсуждение теоретических аспектов, тонкопленочной технологии не предполагается, и читатели, интересующиеся этим аспектом предмета, отсылаются к работе [272]. [c.177]

Тонкие пленки получаются многими способами [272], но из всех этих методов для нанесения покрытий на образцы, предназначенные для РЭМ я РМА, пригодны только термическое напыление в вакууме и катодное распыление. Прежде чем обсуждать эти методы, нужно рассмотреть свойства идеальной пленки. Такая пленка не должна обладать какими-либо структурными оо0 беипо1стям1и на уровне разрешения 3—4 нм, для того чтобы не создавать нежелательных артефактов на изображении. Идеальная пленка должна быть однородной по толщине независимо от топографии образца и не должна вносить изменений в измеряемый химический состав образца или ощутимо влиять на интбнсивн о сть рентгеновского излучения, испускаемого образцом. [c.185]

При низком вакууме углерод испаряется в атмосфере аргона при давлении около 1 Па. Атомы углерода претерпевают многократные соударения и рассеиваются во всех направлениях. Этот метод полезен для получения прочных пленок углерода и для нанесения покрытий на образцы ео сложным рельефом поверхности перед анализом 1В режимах рентгеновского микроанализа, катодолюминесценции и отраженных электронов. Однако в общем случае полезность этого способа для образцов, предназначенных для анализа в РЭМ, сомнительна, в частности, потому, что коэффициент вторичной эмиссии для углерода очень мал. Несомненно, что много1 ратное рассеяние и поверхностная диффузия углерода позволяют с большей эффективностью наносить покрытие на шероховатые образцы, и по этой причине этот метод целесообразно применять в тех случаях, когда нельзя наносить покрытие катодным распылением. [c.197]

Хотя способ нанесения покрытия с помощью катодного распыления был известен давно, только недавно он стал более широко использоваться для получения тонких пленок. В процессе распыления высокоэнергетический ион или неР1тральный атом бомбардирует поверхность мишени и передает свой импульс атомам на расстояние в несколько нанометров. Некоторые атомы получают при соударении энергию, достаточную для разрыва связей с ближайшими соседями, и выбиваются из узлов решетки. Если переданная им скорость достаточна, они выходят за пределы твердого тела [289]. [c.198]

АЬОз (слева), хлопковые волокна (в центре), латексные сферы из полистирола (справа). Верхний ряд без покрытия, среднш ряд—покрытие из золота толщиной 10 нм. нанесено термическим испарением, нижниЛ ряд — покрытие из золота толщиной 10 нм, нанесечо катодным распылением маркер I мкм. [c.205]

Пз-за невысокого вакуума в большинстве устройств для нанесения покрытия катодным распылением, наличия обратного потока масла из механического форвакуумиого пасоса и трудностей, связанных с размещением эффективных охлаждаемых ловушек в тракте откачки, проблема загрязнения может стать потенциально серьезной, особенно если в форвакуумной линии не установлено ловушек. Многие описанные артефакты, по-вп-димому, обусловлены загрязнениями, и необходимо соблюдать предосторожность при установке режима работы и использовании распылительной установки для нанесения покрытия. [c.207]

Технология электрохимических производств (1949) -- [ c.585 ]

Электрические явления в газах и вакууме (1950) -- [ c.59 , c.465 , c.470 , c.688 ]

Аналитические возможности искровой масс-спектрометрии (1972) -- [ c.31 , c.178 ]

Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов (1960) -- [ c.249 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология