Čo je spoločné naprašovanie a spoločné odparovanie?

Naprašovanie a tepelné odparovanie sú dve z najbežnejších fyzikálnych depozícií z pár PVD Čína výrobcov PVD náterových systémov Techniky procesu nanášania tenkých vrstiev. Tieto metódy, ktoré sa vykonávajú v prostredí vysokého vákua, sú jadrom polovodičového, optického, fotonického, medicínskeho implantátu, vysokovýkonného automobilového a leteckého priemyslu.

„Co“ znamená vzájomné, spoločné - viac ako jeden. Spoločné naprašovanie a spoločné odparovanie znamená nanášanie viac ako jedného náterového materiálu na substrát, ktorý umožňuje vytvorenie širokej škály nových a pozoruhodných kompozícií a zliatin s jedinečnými a úžasnými vlastnosťami, ktoré nie sú možné bez tejto rýchlo sa rozširujúcej technológie tenkých vrstiev.
Spoločné naprašovanie je proces, pri ktorom sa vo vákuovej komore naprašujú dva alebo viac cieľových (alebo „zdrojových“) materiálov, buď naraz alebo postupne, a často sa používa s reaktívnym magnetrónovým naprašovaním na výrobu tenkých vrstiev, ktoré sú kombinatorické, ako sú zliatiny kovov alebo nekovové kompozície, ako je keramika.

Je široko používaný v priemysle optického a architektonického skla. Využitím reaktívneho ko-rozprašovania dvoch cieľových materiálov, ako je kremík a titán s duálnym magnetrónovým naprašovaním, možno index lomu alebo tieňovací efekt skla starostlivo a presne kontrolovať na aplikáciách od veľkoplošných povrchov, ako je architektonické sklo, až po slnečné okuliare. Je tiež široko používaný pri výrobe solárnych panelov a displejov. Aplikácie pre spoločné naprašovanie každým dňom rastú.

Ko-naprašovanie používa viac ako jednu katódu (zvyčajne dve alebo tri) v procesnej komore, kde je možné nezávisle regulovať výkon každej katódy. Môže to znamenať, že obe majú viaceré katódy z rovnakého materiálu terča pracujúce v rovnakom čase na zvýšenie rýchlosti nanášania, alebo to môže znamenať aj kombinovanie rôznych typov materiálov terčov v procesnej komore, aby sa vytvorili jedinečné kompozície a vlastnosti v tenkých filmoch.

Kremíkové terče, ktoré sú rozprašované do plazmy obsahujúcej kyslík, pretože reaktívny plyn tvorí Si02, ktorý má index lomu 1,5. Titán naprášený do plazmy s kyslíkom tvorí TiO2 s indexom odrazu 2,4. Spoločným naprašovaním týchto dvoch terčových poťahových materiálov a zmenou výkonu každého z týchto duálnych magnetrónov je možné prispôsobiť presný index lomu povlaku a naniesť ho na sklo na ľubovoľný požadovaný index lomu medzi 1,5 a 2,5.

Týmto spôsobom Reactive Co-Puttering umožnilo vytváranie tenkých povlakov na skle a iných materiáloch s prispôsobiteľnými alebo odstupňovanými indexmi lomu – vrátane povlakov, ktoré menia odrazové vlastnosti architektonického skla, keď slnko silnie alebo slabne.
Spoločné odparovanie je proces tepelného odparovania, ktorý môže mať výhody alebo nevýhody v porovnaní so spoločným naprašovaním, v závislosti od konkrétnej aplikácie, čo sa dá najlepšie pochopiť definovaním základných rozdielov medzi procesmi nanášania PVD naparovaním a naprašovaním.

Pomocou spoločného odparovania sa náterové materiály zahrievajú vo vysokovákuovej komore, kým sa nezačnú odparovať alebo sublimovať. To sa dosiahne zahrievaním a odparovaním zdrojového materiálu buď z odporového vláknitého člna/drôteného koša alebo z téglika pomocou elektrónového lúča. Na dosiahnutie vysokého stupňa rovnomernosti s tepelne odparenými tenkými filmami sa substrát, ktorý sa má potiahnuť, často manipuluje jeho otáčaním v jednej alebo dvoch osiach v nanášacej komore.

Bežné aplikácie ko-evaporačných tenkých vrstiev sú s metalizovanými povlakmi na plastoch, skle alebo inom podkladovom materiáli, ktoré poskytujú vysoký stupeň nepriehľadnosti a odrazivosti, teleskopické zrkadlá a solárne panely.

Solárne panely na báze Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) dosiahli najvyššiu rekordnú účinnosť medzi tenkovrstvovými solárnymi článkami s rekordnou účinnosťou nad 20 %. Kľúčom k tomuto úspechu je 3-stupňový proces spoločného odparovania, ktorého výsledkom je hĺbkový dvojitý gradient Ga so zvýšenou koncentráciou Ga vedúcou z predného aj zadného povrchu nanášania tenkého filmu. Toto sú typy stechiometrickej účinnosti Procesy spoločného odparovania, ktoré prinášajú v reálnom svete, vytvárajú zelenší, čistejší a energeticky efektívnejší svet, ktorý sa rýchlo rozširuje do budúcnosti.