Prinsip Pelapis Vakum Ditutup: Dhasar Teknis, Aliran Proses, Lan Aplikasi Industri

Iki minangka proses simpenan bahan menyang permukaan substrat nggunakake metode fisik utawa kimia ing lingkungan tekanan sing kurang kanggo mbentuk film sing lancip. Liwat teknologi iki, kesucian film tipis lan tipis lan dhuwur bisa digayuh, menehi optik, listrik, mekanik lan properti liyane. Mula, lapisan vakum duwe nilai aplikasi penting ing industri modern. Contone, ing pabrik semikonduktor, lapisan vakum digunakake kanggo ngasilake macem-macem lapisan fungsional ing wafers; Ing lapangan optik, anti refleksi lan efek anti refleksi bisa digayuh liwat lapisan; Ing manufaktur mekanik,Pelapisan vakumbisa nambah resistansi nyandhang lan resistensi korosion komponen.

Teori dhasar lapisan vakum

A. Dhasar teknologi vakum

1. Definisi lan pangukuran vakum

Vacuum nuduhake lingkungan gas ing ngisor tekanan atmosfer (760 milimeter Mercury, 101325 PA). Miturut macem-macem derajat vakum, vakum bisa dipérang dadi vakum rendah, vakum medium, vakum dhuwur, lan vakum sing dhuwur banget. Pangukuran gelar vakum biasane ditindakake kanthi nggunakake tekanan, kayata toles tekanan MacLehose, pirani gauges, lan tanuk katun.

2. Cara akuisisi vakum

Pump mekanik: pompa mekanik ngeculake gas liwat gerakan mekanik, umume kalebu pompa rotary lan pompa diafragma. Pompa iki cocog kanggo entuk vakum sing asor lan medium.

Pompa molekuler

Turbopump: Pompa turbomolecular gabungan kaluwihan pompa mekanik lan molekul, entuk pumping liwat lebar muter pirang-pirang tahap, lan digunakake kanthi akeh sistem vakum.

B. Fisika film tipis

Klasifikasi lan Properties Dasar Filem Lancip

Miturut metode persiapan, film lancip bisa dipérang dadi film logam, film keramik, sifat-sifat-sifat dhasar film sing tipis kalebu kekandelan, lan sapiturute, lan sifat listrik (kayata konduktivitas lan konstanis).

Proses dhasar lan mekanisme wutah film tipis

Proses wutah film tipis biasane kalebu tahapan kayata inti, wutah pulo, wutah sing cilaka. Nukleasi minangka tahap wiwitan ing atom utawa molekul sing diklumpukake ing permukaan landasan kanggo mbentuk pulo cilik; Nalika wektu kasebut, pulo-pulo cilik iki sambungake ing sheet, pungkasane nggawe film sing terus-terusan. Mekanisme wutah dipengaruhi faktor kayata sifat material, negara lumahing, suhu simpenan, lan tingkat pendepatan.

C. Dhasar dhasar Ilmu Bahan

Bahan lapisan umum lan karakteristik

Bahan lapisan umum kalebu logam (kayata aluminium, emas, platinum), semikonduktor (kayata aluminium (kayata aluminium), lan bahan polimon (kayata polimer). Bahan sing beda-beda duwe sifat fisik lan kimia beda, lan nalika milih bahan lapisan, syarat-syarat kinerja ing aplikasi tartamtu kudu dianggep.

Prinsip lan standar kanggo pilihan material

Prinsip pilihan materi kalebu stabilitas kimia, sifat mekanik, sifat optik, lan listrik listrik. Standar Biasane nglibatake kemurnian, ukuran partikel, isi banget, lsp. Saka bahan kanggo njamin karakteristik film lan fungsional.

Cara lan prinsip utama lapisan vakum

A. Dependisi uap fisik (PVD)

Ringkesan lan Klasifikasi

Dependisi uap fisik (PVD) minangka teknik sing nggunakake proses fisik kanggo simpenan bahan menyang permukaan sing ana. Kategori utama kalebu lapisan penguapan, lapisan sputtering, lan plating ion.

Prinsip lan langkah tartamtu

Pelapisan evaporatif: Bahan kasebut nguap ing suhu sing dhuwur lan celengan film tipis ing landasan liwat sistem vakum. Sumber panas sing umum kalebu pemanasan resistensi lan pemanasan balok elektron.

Pelapisan sputtering: Kanthi ngebom nganggo ion gas inert, atom materi target dadi sputter menyang landasan kanggo mbentuk film sing tipis. Cara umum kalebu DC Sputtering lan RF Sputtering.

Plating ion: Ing tumindak sumber ion, bahan balial digawe cepet kanggo simpenan menyang landasan sing umume digunakake kanggo nyiapake lapisan atusan sing dhuwur.

Kaluwihan, kerugian, lan ruang lingkup aplikasi

Keuntungan teknologi PVD kalebu kapadhetan film tipis, adhesion sing kuwat, lan suhu proses kurang

, nanging peralatan kasebut kompleks lan biaya dhuwur. Cocog kanggo persiapan logam, aloi, lan keramik film lancip, digunakake ing bidang elektronik, optik, lan hiasan.

B. Dependisi uap kimia (CVD)

Konsep dhasar cvd

Depepensi uap kimia (CVD) minangka teknik kanggo nyepak film tipis ing permukaan organisasi liwat reaksi kimia. Decoses reaksi gas utawa ngalami reaksi kimia ing suhu sing dhuwur, ngasilake celengan sing padhet.

Macem-macem cara CVD

CVD tekanan rendah (LPCVD): Ditanggepi ing lingkungan tekanan rendah, kanthi kualitas film sing apik lan keseragaman apik, cocog kanggo industri semikonduktor.

Plasma Enhed CVD (PECVD): Nggunakake plasma kanggo nyepetake reaksi kimia lan nyuda suhu reaksi, cocog kanggo bahan sensitif suhu.

Dependinasi kimia kimia logam organik (mocvd): nggunakake senyawa organik logam minangka prekursor, cocog kanggo nyiapake film senyawa sing kompleks, kayata bahan semikonduktor III-v, kayata bahan semikonduktor III-v, kayata

Conto karakteristik lan conto aplikasi

Karakteran proses CVD yaiku film sing padhet, kesucian sing apik, lan keseragaman sing apik, nanging suhu sing dhuwur lan peralatan kompleks. Digunakake kanthi akeh ing piranti semikonduktor, sel solar, lapisan optik lan lapangan liyane.

C. Depositioner Layangan Atom (ALD)

Mekanisme unik lan langkah-langkah Ald

Deposisi 40 atom (ALD) minangka teknik sing tepat kanggo ngontrol kekandelan film sing lancip kanthi nyiptakake gas prektures lan gas reaksi kanthi ganti, lan nyelehake lapisan lapisan atom kanthi lapisan ing permukaan. Mekanisme reaksi sing matesi unik sing unik ngidini kanggo kontrol ketebalan film ing Nanoscale.

Perbandingan karo PVD lan CVD

Dibandhingake karo PVD lan CVD, kaluwihan ald sing ana ing kontrol ketebalan film, keseragaman sing dhuwur, lan kemampuan sing kuwat kanggo nutupi struktur kompleks. Nanging, kacepetan pemilihan luwih alon, nggawe aplikasi kanggo aplikasi sing mbutuhake tliti lan keseragaman sing dhuwur banget.

Prospek aplikasi

Ald Teknologi duwe prospek prosspek sing amba ing lapangan kolom kayata mikroellikrasi, nanoteknologi, lan biomedikine, kayata persiapan film K Dielelellric, lan biosensors.

Peralatan lapisan vakum lan proses proses

A. peralatan lapisan vakum vakum khas

Struktur dhasar mesin lapisan

Peralatan lapisan khas kalebu kamar vakum, sistem ekstraksi, sistem pemanasan, sistem kontrol, lan sumber lapisan. Kamar vakum nyedhiyakake lingkungan tekanan rendah, sistem pompa digunakake kanggo entuk lan njaga vakum, sumber lapisan nyedhiyakake bahan, lan paramèter proses kontrol lan paramèter proses kontrol lan paramèter proses kontrol.

Jinis piranti umum

Mesin lapisan evaporatif: Materi kasebut diuap lan setor menyang substrat liwat pemanasan resistensi utawa pemanasan balok elektron.

Mesin lapisan sputtering: atom materi target dikepungake ing substrat liwat magnetron sputtering utawa frekuensi radio sputtering.

Peralatan Plating Ion: Nggunakake sumber ion kanggo ngasilake balok ion energi dhuwur kanggo nggawe simpenan film lancip, umume digunakake kanggo nyiapake lapisan hard.

B. Aliran Proses

Proses Preisi Proses

Sadurunge lapisan, substrat permukaan kudu di resiki lan nyamar kanggo mbusak polutan permukaan lan lapisan oksida, njamin para ades lan keseragaman film kasebut. Cara umum kalebu reresik ultrasonik, reresik kimia, lan reresik plasma.

Proses lapisan

Kunci proses lapisan yaiku optimasi paramèter kontrol, kalebu gelar vakum, suhu, tingkat aliran gas, lan tingkat pendepatan. Parameter kasebut langsung mengaruhi kualitas lan kinerja film kasebut.

Proses Pangolahan Kirim

Film sawise lapisan asring mbutuhake perawatan post, kayata panyebaran lan passivation, kanggo nambah sifat fisik lan kimia lan stabilitas film kasebut.

C. Kontrol Proses lan Optimisasi

Kontrol parameter kayata gelar vakum, suhu, swasana, lsp

Kanthi mbantahake gelar vakum, suhu pemilihan, lan komposisi gas, proses wutah film lancip bisa dioptimalake, lan keseragaman lan kinerja film bisa ditingkatake.

Ngontrol ketebalan lan keseragaman

Kanthi nggunakake teknologi pemantauan online kayata kuarza kristal micertal lan sistem pemantauan optik, pemantauan nyata-wektu lan ngontrol kekandelan lan keseragaman bisa digayuh kanggo njamin kualitas film kasebut.

Tes lan Cara Evaluasi Kualitas

Deteksi kualitas film kalebu evaluasi sifat fisik, kimia, lan mekanik, kayata ketebalan film, morfologi permukaan, lan liya-liyane, meteroskop scanning (AFM), lan analisis gaya xradu (XRD), lan analisis spektroskopi.

Tuladha aplikasi lapisan vakum

A. Industri Elektronik lan Semikonduktor

Pabrik sirkuit terpadu

Teknologi lapisan vakum digunakake ing manufaktur sirkuit terintegrasi kanggo simpenan lapisan logam, lapisan insulasi, lan lapisan pelindung. Proses lapisan lapisan presisi kanthi dhuwur njamin kinerja lan linuwih sirkuit.

Teknologi lapisan kanggo tampilan lan sensor

Ing nampilake manufaktur, lapisan vakum digunakake kanggo nggawe simpenan film konduksi lan film optik; Ing manufaktur sensor digunakake kanggo nyiapake komponen sensitif lan lapisan pelindung, nambah sensitivitas lan kekiatan sensor.

B. Optik lan optoelectronics

Jinis lan aplikasi film tipis optik

Filem optik kalebu film anti reflektif, anti reflektif film, filter film, lan film reflektif. Kanthi mbatalake kekandelan lan sifat optik saka film, efek optik tartamtu bisa digayuh, kayata nyuda refleksi, nambah panelitian, lan panyaring selektif.

Aplikasi lapisan ing laser lan piranti optik

Ing laser lan piranti optik, teknologi lapisan vakum digunakake kanggo nggawe mirrat, windows, lan lensa kanthi kencingan, nambah efisiensi sistem optik.

C. Aplikasi mekanik lan protèktif

Pelapisan lapisan lan lapisan tahan sing tahan

Lambang lan lapisan tahan sing tahan disiapake disiapake teknologi lapisan lapisan vakum lan digunakake ing alat, cetakan, lan bagean mekanik kanggo nambah resistance lan urip layanan.

Aplikasi saka lapisan anti-karat

Lambang anti korosises simpenan lapisan bahan tahan karat, kayata kromium lan titanium, ing permukaan logam liwat teknologi lapisan vakum kanggo nambah tahan karat lan ngluwihi layanan peralatan kasebut.

D. Aplikasi ing lapangan sing muncul

Lapisan vakum ing nanoteknologi

Ing nanoteknologi, lapisan vakum digunakake kanggo nyiapake struktur nanoscale lan film sing lancip, lan titik kuantum, ditrapake ing lapangan kayata, lan katalisis, lan katalisis.

Aplikasi Biomedis

Teknologi lapisan vakum digunakake ing aplikasi biomedia kanggo nggawe lapisan fungsi biokompatibel ing film, sensor, lan permukaan piranti medis, nambah kinerja lan safety.