Установка магнетронного напыления пленок металлов

[PaulB 0]

Здравствуйте беспокойные умы. Сегодня речь пойдет об установке магнетронного напыления, полностью спроектированной и изготовленной своими руками.

Надеюсь что данная установка подходит под тематику раздела. Но к сожалению все показано у меня на видео:

 

Видео: Моделирование

 

Для начала я вкратце постараюсь ответить, для чего нужны подобные установки и что же такое, ионно-плазменное распыление.

 

Мишень - это тот материал, который распыляется.

Подложка - это, то на что происходит напыление.

 

Установки такого рода позволяют формировать на подложках тончайшие слои токопроводящих материалов (в основном металлов). В качестве подложек может использоваться как токопроводящий, так и диэлектрический материал. А для того чтобы сформировался нанослой, например какого либо металла на подложке, требуется сначала хорошенько атаковать металл плазма-образующими ионами, для этого используют зажжение плазмы тлеющего разряда при пониженном давлении и магнетрон в качестве ловушки для электронов.

 

Видео: Конструкция магнетрона

 

Давайте рассмотрим простейшую схему магнетрона и его работу, и вы поймете, почему он является ловушкой (постараюсь без особой научности, но думаю, что многие будут против, так как некоторые моменты без этого не объяснить, но я постараюсь).

 

Классический тлеющий разряд загорается при постоянном токе, и ток течет от анода к катоду. Катодом является плоская мишень, под которой находится кольцевой магнит. Электроны летящие от катода, ионизируют газ в объеме, ионы которого попадают в мишень, из нее выбивают атомы которые вновь сталкиваются с электронами, тем самым их часть ионизируется… В общем образуется электронная лавина, которая закручивается магнитным полем и не дает им после столкновений улететь, тем самым магнит удерживает электроны и при этом увеличивается образование атомов, которые осаждаются на подложке, тем самым формируя пленку.

 

А теперь от теории к практики. Так как я занимаюсь различными плазмохимическими технологиями при атмосферном давлении, то через какое-то время возник интерес и к пониженному давлению. Источник питания тлеющего разряда у меня уже имелся в наличии, его я сделал давно. И после покупки вакуумного насоса, начались эксперименты, которые выявили некоторые трудности при работе с пониженным давлением.

 

Видео: Пробная плазма

 

Подводя итоги этой части статьи, можно сказать, что работа движется, получается немалый опыт и дополнительные знания. На данный момент, готов корпус в железе, он будет покрашен, после чего начнется сборка.

 

 

Кому интересно, подписываемся на канал и следим за постройкой установки.

Видео: Как работает магнетрон

 

[AndreyVN 0]

Здравствуйте беспокойные умы.

 

Здравствуйте!

При каком давлении происходит/предполагается происходить напыление?

[PaulB 0]

Давление мне пока измерять нечем, но надеюсь что откачает до хотя бы 100Па.

Сейчас пока что в системе много течей, и плазма практически не загорается, на видео это хорошо видно.

 

Видео : Первое включение и испытание

[PaulB 0]

Кое что получается, но не так как хотелось бы:

 

 

Испытание

 

Замена вакуумного насоса

 

Устройство для измерения вакуума

[Евгений Вл 0]

 

"Кое что получается, но не так как хотелось бы:..."

И это в обычной квартире?

Молодец.

Что советую сделать:

1. Форвакуумный насос как можно ближе поставить к откачиваемому объему.

2. Применить трубу от входа форвакуумного насоса как можно короче, прямее, и проходным сечением равным сечению входа насоса.

3. Поискать диффузионный насос и ловушку для паров масла.

4. Спросить на подходящем заводе, нет ли у них в неликвидах: вакуумной резины, насосов, приборов и датчиков для измерения вакуума, установок вакуумного напыления на запчасти. Еще в 2000-е годы их списывали тысячами.

 

 

 

[krian 0]

У меня есть метра 3 трубки из вакуумной резины. Могу подарить, если надо.