August 10, 2018
De Koninklijke Technologie van Shanghai foucs bij het verstrekken van de vacuümdeklaagoplossingen van PVD, van PECVD en van PAPVD op diverse subtrates om de verwachte eigenschappen films te krijgen: als
1. plastic hard het verchromen van PVD proces, PVD-chroomdeklaag om Cr6+-het galvaniseren oplossing te vervangen,
2. DPC direct geplateerd koper op ceramische bladen (Al2O3, AlN),
3. Het Voertuig van waterstoffuel cell moudule filmt depositon door PECVD proces,
4. CsI hoog vacuüm die met thermisch verdampingsproces metalliseren voor Röntgenstraal hoge weergave;
5. decoratieve deklaag zoals ZrN goud, Tin gouden TiAlN, TiAlC, ZrCN, CrC, CrCN op roestvrij staal, ceramisch glas, messing, zinklegering, aluminiumlegering, ABS materiële producten.
6. Het deposito van C60fullerene op producten.
Wij streven aan het samenwerken met meer R&D-organisaties om meer toepassingen te ontwikkelen.
Inleiding
Het vacuüm is een milieu waar de gasdruk minder dan omringend is. Een plasma is een gasachtig milieu waarin er genoeg ionen en elektronen voor daar om merkbaar elektrogeleidingsvermogen te zijn zijn. De vacuümdeklaag is het deposito van een film of een deklaag in een vacuüm (of lagedrukplasma) milieu. Over het algemeen wordt de termijn toegepast op processen die atomen (of molecules) een voor een zoals fysiek dampdeposito (PVD) of processen de lagedruk van het chemische dampdeposito (L.P.-CVD) of plasma-verbeterd CVD (PECVD) deponeren. In PVD-processen, komt het materiaal die uit de verdamping van een stevige of vloeibare oppervlakte worden gedeponeerd. In CVD-processen, komt het materiaal die uit species worden gedeponeerd van een de chemische dampvoorloper dat door vermindering of thermisch decompositie-meestal op een hete oppervlakte wordt ontbonden.
In sommige gevallen reageert het materiaal die met het gasachtige milieu worden gedeponeerd of a codeposited species om een film van een samenstellingsmateriaal zoals een oxyde, een nitride, carbide, of een carbonitride te vormen. In CVD-verwerking, staat het gebruik van een plasma om de chemische dampvoorloper in de dampfase te versplinteren de decompositie of verminderingsprocessen toe om bij lagere temperaturen dan met thermische alleen activering te werk te gaan. PECVD kan bij druk zo worden uitgevoerd laag zoals die gebruikt in PVD-verwerking (lagedrukpecvd, L.P.-PECVD), waar de voorloperdamp hoofdzakelijk in het plasma wordt ontbonden. In sommige gevallen wordt een hybride depositoproces van PVD en L.P.-PECVD gebruikt om legeringen, samenstellingen, of samenstellingen te deponeren. Een voorbeeld is metaal carbonitrides waar de koolstof uit een chemische dampvoorloper zoals acetyleen komt; de stikstof komt uit een gas; en het metaal van verdamping, het sputteren, of boogverdamping van een stevige of vloeibare oppervlakte.
Elektrisch Geleidende Films
De metaalfilms zijn de gemeenschappelijkste elektroleiderfilms. De metaalfilms kunnen als „algemene“ metallisering worden gebruikt of kunnen in afzonderlijke leiderlijnen („strepen“) door het substraat tijdens deposito te maskeren of door verdere photolithographic etsprocessen worden gevormd. De leiderlijnen worden gebruikt in hybride microschakelingstechnologie en in de vervaardiging van halfgeleiderapparaten. Vaak, zijn de elektroleiders multilayer films (stapels) waar elke laag een functie heeft. Bijvoorbeeld, zou de stapel van de leiderfilm de samenstelling kunnen hebben: glas-Ti-Pd-Cu-Au. Het titanium (Ti) is de „lijm“ laag, verstrekt het palladium (Pd) corrosieweerstand, is het koper (Cu) een elektroleider, en het goud (Au) biedt corrosiebescherming. De gedeponeerde metaalleiders in „vias worden“ gebruikt in het vestigen van elektrocontacten tussen verschillende lagen in halfgeleiderapparaat productie. De algemene metallisering wordt gebruikt om elektromagnetische interferentie (EMI) en radiofrequentieinterferentie (RFI) die op structuren zoals de plastic gevallen beschermen voor mobiele telefoons, elektroden voor stijve en flexibele condensatorelektroden, en oppervlakten voor radar „kaf te verstrekken.“
Het metaalnitride, het carbide, en silicide de films over het algemeen zijn elektrisch geleidend (Si3 N4 en AlN zijn belangrijke uitzonderingen). In sommige toepassingen, worden de films van deze vuurvaste materialen gebruikt om verspreidingsbarrières tussen materialen te verstrekken. Bijvoorbeeld, in halfgeleidermetallisering, zal het aluminium of het gouden elektrodenmateriaal in het silicium tijdens verwerking op hoge temperatuur verspreiden. Een elektrisch geleidende film van het titaniumnitride die op de siliciumoppervlakte wordt gedeponeerd alvorens de metaalelektrode wordt gedeponeerd zal de verspreiding verhinderen. Stabiel, elektrisch geleidend produceren, het nonrectifying, de contacten van de metaalhalfgeleider van metalen of de metaal-silicide samenstellingen zijn een belangrijk aspect van de vervaardiging van het halfgeleiderapparaat. De metaalnitriden zoals tantaliumnitride (TaN) worden gebruikt als dunne materialen van de filmweerstand. De ondoorzichtige elektrisch geleidende oxyden zoals chromiumtrioxide (Cr2 O3), loodoxyde (PbO), en rutheniumzuurstof (RuO) worden gebruikt als elektroden in oxyderende atmosferen op hoge temperatuur.
De suprageleiders zijn materialen die bijna nul elektroweerstandsvermogen onder één of andere kritische temperatuur (Tc) hebben. Het lage de suprageleidermateriaal van Tc (<>minder dan [c (groter dan [>] 50 K) is een mengsel van oxyden (yttrium-bismut-koper [y-bi-Cu] oxyden, YBCO). De hoge de suprageleider dunne films worden van Tc vaak gedeponeerd door laserablatie in vacuüm.
Transparante Elektroleiders
De transparante geleidende films van oxyde(tco), zoals indiumtrioxide (in2 O3), tindioxyde (SnO2), zinkoxide (ZnO) en een legering van indiumoxyde en tinoxyde (ITO), hebben talrijke toepassingen zoals verwarmers op vensters voor ontdooiende, antistatische deklagen op de vertoningsschermen, elektroden op vlak paneelvertoningen en electrochromic apparaten, en elektroden op zowel flexibele (het weerstand biedende scherm) en stijve (het capacitieve scherm) touche screnen. Het elektroweerstandsvermogen voor de TCO-films kan van groter dan 1.000 ohms per „vierkant“ aan minder dan 10 ohms per vierkant met goede optische transmissie variëren.
Elektroisolatie
Worden de elektrisch isolerende films gebruikt om het leiden van componenten in halfgeleiderapparaten, en als diëlektrisch binnen condensatoren elektrisch te isoleren. De gemeenschappelijke materialen van de isolatiefilm zijn siliciumdioxyde (SiO2), aluminiumtrioxide (Al2 O3), tantaliumpentoxide (Ta2 O5), siliciumnitride (Si3 N4), en aluminiumnitride (AlN). Het invoegen van een dunne oxydefilm tussen een metaalfilm en een halfgeleider staat de vorming van het technologisch belangrijke metaal-oxyde-halfgeleider (MOS)-apparaat toe. De dikke deklagen van SiO2, met zijn lage coëfficiënt van thermische uitbreiding, kunnen rf zijn sputteren gedeponeerd. Het isoleren de lagen van SiO2, siliciumnitride (Si2 N3) worden, en glas gedeponeerd door PECVD voor inkapseling en isolatielagen in halfgeleiderverwerking.
Optische Films
De optische films, gewoonlijk multilayer films („stapels“), zijn films die de optische transmissie of de weerspiegeling van een oppervlakte beïnvloeden. Zij wisselen over het algemeen lagen materialen af die hoogte (germanium [Duitsland] hebben, Si, TiO2, zirconiumdioxyde [ZrO2], SiO, ceriumdioxyde [CeO2]) en lage (magnesiumfluoride [MgF2], SiO2) indexen van breking. Een belangrijke toepassing is de antireflection deklagen van (AR) op lenzen. De optische filmstapels kunnen als optische filters worden gebruikt. De neutrale dichtheid of de grijze filters verminderen eveneens de lichtintensiteit voor alle golflengten; de breedbandfilters beïnvloeden de transmissie van straling over een brede golflengtewaaier, terwijl de smalle of monochromatische filters transmissie over een zeer smal golflengtegebied beïnvloeden. Een voorbeeld van een breedbandfilter is een „randfilter“ die „“ het ultraviolet (UV) afsnijdt dat door een lamp van de kwikdamp wordt uitgezonden. De voorbeelden van narrowband filters zijn de kleurenfilters die in fotografie en in projectoren worden gebruikt.
Sommige filmstapels zijn een speciaal type van optische film die een kleur heeft die met de hoek-van-observatie (OVIDs) verwant is. Deze films staan holografisch-als weergave toe. Deze OVID-films worden gebruikt als veiligheidsvoorzieningen om het vervalsen te verhinderen. Deze films zijn een uitloper van de interferentie-gekleurde films die voor decoratieve films en, wanneer verpulverd, als pigment worden gebruikt.
Thermische Controledeklagen
De samenstelling van de thermische controledeklagen op vensters verschilt met het gewenste eindresultaat. Als het voorwerp zonnestraling te houden van het binnengaan door het venster is, een multilayer film van glas-TiO2 - Cr-TiO2 kan worden gebruikt (zonnecontroledeklaag). Als het voorwerp hitte in de ruimte te houden is, kan een dunne film van zilver worden gebruikt om op 85% aan 95% van de infrarode straling bij lage temperatuur terug in de ruimte (deklaag laag-e) te wijzen. Één dergelijke „deklaag dubbel-e“ is glas-ZnO-Ag (Ti) - znO-Ag (Ti) - znO-TiO2. ZnO verstrekt een antireflective deklaag.
Andere types van thermische controledeklagen worden gebruikt om zonnestraling (zonneabsorptievaten) te absorberen, selectief zonnestraling te adsorberen en infrarode straling (selectieve zonneabsorptievaten) niet uit te zenden, of een hoog stralingsvermogen te hebben om het koelen te verbeteren door straling. De thermische barrièredeklagen worden gebruikt om het thermische vervoer van een heet milieu tot het substraat te verminderen. Zirconiumdioxyde (ZrO2) dat met calciumoxide (CaO), MgO, of Y2 O3wordt wordt het gestabiliseerd gebruikt als thermische barrièredeklaag op de turbinebladen van de vliegtuigenmotor.
Reflectordeklagen
De metaalfilms worden wijd gebruikt voor reflectoroppervlakten. Het zilver wordt vaak gebruikt wanneer de corrosie geen probleem, zoals voor achter-oppervlaktespiegels is. Het aluminium kan of als voor-oppervlakte of achter-oppervlaktereflector worden gebruikt. Vaak, zijn de gealuminiseerde voor-oppervlaktereflectors, zoals koplampreflectors, over met een laag bedekt met een beschermende polymeerfilm (bovenlaag). Het chromium wordt gebruikt op voor-oppervlaktereflectors wanneer de corrosie een probleem is alhoewel zijn reflectievermogen in zichtbaar (60%) minder dan dat van aluminium (> 90%) is. De reflectorfilms worden gebruikt in talrijke algemeen ontmoete toepassingen, zoals op compact-discs voor video en muziekopslag, lampreflectors, en visuele spiegels zoals de achteruitkijkspiegels voor auto's. In sommige gevallen worden multilayer films, gelijkend op multilayer optische films, gebruikt om op bepaalde golflengten en niet anderen selectief te wijzen. De voorbeelden zijn „koude spiegels“ die op de zichtbare straling maar niet op de infrarode golflengten en „op de hittespiegels“ wijzen die op infrared maar niet zichtbaar wijzen. De hittespiegels worden gebruikt om de interne temperatuur van halogeenlampen op te heffen. De koude spiegels worden gebruikt om de hitte van stadiumverlichting op actoren te verminderen.
Verpakking
De barrièredeklagen worden gebruikt op flexibel polymeerfilms en document voor voedsel verpakking om het de transmissietarief (WVTR) van de waterdamp en het tarief (OTR) van de zuurstoftransmissie door de document of polymeerfilm te verlagen. Het gemeenschappelijkste materiaal van de barrièredeklaag is aluminium, dat op broodjes van polymeerfilm (Web) wordt gedeponeerd, dan dat aan „convertors“ wordt geleverd wie de verpakking vervaardigen. In sommige gevallen worden de metaaldeklagen gedeponeerd op een oppervlakte en „dan overgebracht“ naar de verpakkende film. De transparante barrièredeklagen zijn in vele gevallen wenselijk. De lagen van SiO2-x, door reactieve verdamping en PECVD en samengestelde deklagen van SiO-2:30%al2 worden O3 door E-beam mede-verdamping gebruikt om transparante barrièrelagen te vormen. Het samengestelde deklaagmateriaal is dichter en flexibel dan SiO2 of Al2 O3 gedeponeerd alleen materiaal. De aluminiumfilms worden gebruikt op polymeer helium-gevulde ballons om het verlies van helium te verminderen.
Decoratieve en Decoratieve/Slijtagedeklagen
De metallisering voor strikt decoratieve doeleinden is een grote markt. De toepassingen variëren van deklaagpolymeer Web-die dan worden omgezet in decoratief gebruik zoals ballons en etiket-aan metallisering van driedimensionele artikelen, zoals sportentrofeeën, gegoten en gevormde zinkmatrijs polymeer decoratieve inrichtingen, en kosmetische containers. Vaak bestaan deze deklagen uit een weerspiegelende aluminiumdeklaag die op een vlotte basislaag wordt gedeponeerd, dan over met een laag bedekt met een geverfte lak om de deklaag de gewenste kleur en de textuur en ook corrosie en slijtageweerstand te geven.
In sommige toepassingen, naast de decoratieve aspecten van de deklaag, wordt de deklaag vereist om slijtage te weerstaan. Bijvoorbeeld, is het titaniumnitride (TiN) gouden gekleurd, en titaniumcarbonitride (xNy Tic) kan in kleur van goud aan purple aan zwarte afhankelijk van de samenstelling variëren. Het zirconiumnitride (ZrN) heeft de kleur van messing en is veel meer slijtage en kras bestand dan messing. De decoratieve/slijtagedeklagen worden gebruikt op deurhardware, loodgieterswerkinrichtingen, manierpunten, mariene hardware, en andere dergelijke toepassingen.
Harde en Slijtvaste Deklagen
De harde deklagen worden vaak genoemd metallurgische deklagen en zijn een type van tribological deklaag. De harde deklagen worden gebruikt om de scherpe efficiency en het operationele leven van scherpe hulpmiddelen te verhogen en de dimensionale tolerantie van componenten te handhaven die in toepassingen worden gebruikt waar de slijtage, zoals injectievormen kan voorkomen. Bovendien kunnen de deklagen als verspreidingsbarrière dienst doen waar de hoge temperaturen door motie tussen oppervlakten of corrosiebescherming in agressieve milieu's worden geproduceerd. Er zijn diverse klassen van harde deklaagmaterialen. Zij omvatten: metaaloxides ionically in entrepot (Al2 O3, ZrO2, en TiO2), materialen covalent in entrepot (sic, boriumkoolstof [B4C], diamant, diamant-gelijkaardig-koolstof [DLC], Tic, AlN, CrC, gemengde carbide, nitride en carbonitridesamenstellingslegeringen, en kubiek boriumnitride), en sommige metaallegeringen (het aluminiumyttrium van het kobaltchromium [CoCrAlY], Nial, NiCrBSi). In sommige gevallen kunnen de deklagen worden gebracht aanin lagen om eigenschappen te combineren.
De harde deklagen worden ook gebruikt om moeheid-slijtage te minimaliseren, zoals wordt gevonden in kogellagers. De slijtvaste deklagen kunnen ook op oppervlakten worden toegepast waar er een lichte of periodieke lading is. Bijvoorbeeld, worden de harde deklagen gedeponeerd op plastieken om krasweerstand te verbeteren. De toepassingen zijn op gevormde plastic lenzen en plastic vliegtuigluifels. In sommige gevallen kunnen de slijtagedeklagen, zoals SiO2 of Al2 O3, op reeds harde oppervlakten, zoals glas worden toegepast, om de krasweerstand te verhogen.
Elektrisch Actieve Films
De gesmeerde siliciumfilms worden gebruikt in halfgeleiderapparaten, en deze films worden vaak gedeponeerd door zeer verfijnde PVD-epitaxy (MBE) van de verdampingstechniek geroepen moleculaire straal of een CVD-techniek van epitaxy (VPE) van de dampfase. Het amorfe silicium voor zonnecellen wordt gedeponeerd door PECVD op Web en stijve substraten. De Electochromicfilms, die optische transmissie op de toepassing van een voltage veranderen, hangen van de verspreiding van af mobiele species in de film onder een elektrogebied. De films van een materiaal zoals selenium kunnen worden elektrisch geladen wanneer blootgesteld aan licht. Dergelijke films worden gebruikt om toner te houden in het fotokopiëren van machines.
Magnetische Opslagmedia
De magnetische materialen zijn geclassificeerd „hard“ of „zacht“ afhankelijk van hoe hard het demagnetiseren, of het magnetische veld moet magnetiseren, „schakelen“. Zachte magnetische materialen, zoals het Permalloy (ijzer [Fe]: 40 aan 80%-Ni) en Y2 Fe5 O12 (granaat) worden gebruikt in geheugenopslagapparaten waar de gegevens vaak worden veranderd. Harde magnetische materialen zoals Fe3 O4, Co: Ni: wolfram [W], Co: rhenium [aangaande], gadolinium [GD]: Co, en GD: terbium [Tb]: Fe wordt gebruikt in meer permanente opnamemedia zoals audiobanden. Diverse technieken worden gebruikt om de magnetische domeinen te bepalen die als opslagplaatsen dienst doen.
Corrosie Beschermende Deklagen
De bescherming tegen een agressief chemisch milieu kan op verscheidene manieren worden verwezenlijkt. De oppervlakte kan met een inert materiaal of met een materiaal worden met een laag bedekt dat een beschermende oppervlakte na het reageren met het milieu of met een materiaal vormt dat sacrificially zal verwijderd worden om het onderliggende materiaal te beschermen. Het tantalium, het platina, en de koolstof zijn inert in vele chemische milieu's. Bijvoorbeeld, worden de koolstofdeklagen gebruikt op metalen die in het menselijke lichaam worden geïnplanteerd om verenigbaarheid te verstrekken. In de ruimtevaartindustrie zijn de delen aluminium dat door het PVD-proces van ionendampdeposito (IVD) met een laag wordt bedekt om galvanische corrosie van ongelijke materialen in contact te verhinderen.
Het chromium, het aluminium, het silicium, en de legeringen van MCrAlY (waar M Ni zullen is, van Co, van Fe) met zuurstof reageren om een coherente beschermende oxydelaag op de oppervlakte te vormen. Als de metaalionen (Fe, Cu) diffuus sneller dan de zuurstof door het oxyde, een dik oxyde zich op de oppervlakte zullen vormen. Als de zuurstof sneller door het oxyde dan de metaalionen (Al, Si, Ti, de Zr-„klep“ metalen) verspreidt, zal de oxydatie bij de interface voorkomen en een dun oxyde zal worden gevormd. De MCrAlY-legeringsdeklagen worden gebruikt als beschermende deklagen op de turbinebladen van de vliegtuigenmotor. Cadmium, aluminium, en Al: Zn-de legeringen worden gebruikt als galvanische offerdeklagen op staal. Het vacuümcadmium („vac cad“) plateren heeft het voordeel over gegalvaniseerd cadmium in zoverre dat er geen mogelijkheid van waterstofbros maken van staal is met hoge weerstand wanneer de vacuümdepositoverwerking wordt gebruikt.
Stevige Filmsmeermiddelen/Lage Wrijvingdeklagen
NASA bereidde het gebruik van vacuum-deposited dunne film stevige smeermiddelen de weg. De smeermiddelen bedragen twee types: het laag-scheerbeurtmetaal smeermiddel-zulke als zilveren en lood-en laminair-scheert samenstelling materiaal-zulke als molybdeenbisulfide (MoS2). De smeermiddelen van het laag-scheerbeurtmetaal worden gebruikt in hoog-torsietoepassingen zoals de roterende anoden in Röntgenstraalbuizen. De materialen van de laag-scheerbeurtsamenstelling worden gebruikt in mechanisch-draagt toepassingen in vacuüm en waar het smeermiddel „kruipen“ een probleem kan zijn. Omdat slechts een zeer dunne film voor smering nodig is, resulteert de toepassing van de smeermiddelfilm niet in significante veranderingen van afmetingen. De lage wrijvingdeklagen van metaal-bevattende koolstof (me-C) worden gebruikt om slijtage in mechanische contacttoepassingen te verminderen
Freestanding Structuren
Freestanding structuren kunnen worden gemaakt door een deklaag op een oppervlakte (doorn die) te deponeren, dan de deklaag scheiden van de doornoppervlakte of de doorn oplossen. De techniek is nuttig om zeer dunne structuren, complexe oppervlakten, of folies of bladen van materialen te vervaardigen die moeilijk om zijn te misvormen door te rollen. De voorbeelden zijn berylliumvensters die voor Röntgenstraaltransmissie, de kegels van de borium dun-muur voor audiosprekers met hoge frekwentie, en Ti-v-Al de folies van de metaallegering worden gebruikt. Een vrij nieuwe toepassing is de productie van microelectromechanical systemen (MEMS) apparaten waar de zeer kleine structuren gebruikend deposito en etsend processen worden vervaardigd.
Basislagen voor het Galvaniseren
De materialen die moeilijk om wegens snelle oxydevorming zijn te galvaniseren kunnen een adherente basislaag die door PVD processen wordt toegepast en toen de deklaag hebben samengesteld door electrodeposition. De voorbeelden plateren op titanium, uranium, en zirconium waar een basislaag van een materiaal zoals nikkel of koper door een PVD-proces wordt toegepast alvorens de gegalvaniseerde deklaag wordt opgebouwd.
Polymeerfilms
Er is stijgende rente in het deponeren van organische en anorganische polymeerfilms in vacuüm. Deze films kunnen door condensatie van een monomeer worden gevormd dat door E-beam of UV te genezen het monomeer te polymeriseren of door plasmapolymerisatie wordt gevolgd van het monomeer. De monomeervoorloper kan een koolstof, een silicium, of een op borium-gebaseerd polymeermateriaal opbrengen die vaak waterstof, chloor, of fluor bevatten. De films met fluor worden gebruikt om hydrophobic oppervlakten te vormen.
- Het artikel is van Donald M. Mattox, Beheer plus, Inc.
