पतली फिल्म बयान के लिए sputtering मशीन
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पतली फिल्म जमा विभिन्न चीजों की एक बहुत कुछ के लिए उपयोगी होते हैं. वे सांसारिक घरेलू दर्पण से जटिल प्रयोगशाला वातावरण में जो राशि प्रसूति superlattice संरचनाओं के लिए पतली फिल्म का उपयोग करने के लिए सब कुछ की जरूरत है. पतली फिल्मों भी पतली फिल्म ट्रांजिस्टर, resistors और capacitors जैसी चीजों के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए किया जाता है.

एक के रूप में उच्च वोल्टेज sputtering तकनीक के बारे में इस अनुच्छेद के लिए एक पतली फिल्म कोटिंग प्राप्त करने का मतलब है. हालांकि, वहाँ थर्मल वाष्पीकरण, स्पंदित लेजर बयान और स्पिन बस कुछ ही नाम के लिए कोटिंग के रूप में कई अन्य पतली फिल्म बयान के तरीके हैं. आवश्यक विधि आप क्या हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं पर निर्भर करता है. Sputtering एक बहुमुखी तरीका है क्योंकि यह एक कम तापमान की आवश्यकता है और काम भी शामिल अवधारणाओं समझने के लिए मुश्किल नहीं कर रहे हैं. कार्यान्वयन लेकिन बहुत महंगा कैसे आप अपने सामग्री मिल पर निर्भर हो सकता है.

मैं मूलतः sputtering शोध क्योंकि मैं कुछ electrochromic कांच बनाना चाहते शुरू कर दिया. उम्मीद है कि वहाँ जल्द ही यह कैसे बनाने के लिए पर एक परियोजना पृष्ठ हो जाएगा. वहाँ कई कारकों है कि मुझे electrochromic कांच पर काम स्थगित किया जाता है. लागत आवश्यकताओं को नियंत्रण से बाहर spiraling थे के रूप में मैं इसे में गहरा गया और सभी आवश्यक उपकरणों tallying शुरू कर दिया. कांच के शीशे के बीच रसायन इतना कठिन बनाने या खरीदने के लिए नहीं कर रहे हैं, लेकिन वास्तव में कठिन प्राप्त करने के लिए भाग इतो (ईण्डीयुम टिन ऑक्साइड) कांच या कुछ इसी तरह का आयोजन पारदर्शी कांच चादर है.

पारदर्शी प्रवाहकीय सामग्री के संचालन के गिलास एक पतली फिल्म लगाने से बना है. अक्सर क्या प्रयोग किया जाता है एक ईण्डीयुम टिन ऑक्साइड-, या इतो नामक यौगिक है. इतो गिलास निर्माताओं से अधिकांश चीन में स्थित हैं. मैं चीन में एक निर्माता से 2.5ft द्वारा 1.5ft के बारे में दो चादरें आकार में मिल गया था. वे उन्हें मुफ्त के लिए एक नमूने के रूप में मुझे दिया था, लेकिन यह मुझे लागत के बारे में $ 150 के माल के लिए सिर्फ यह चीन में संयंत्र से जहाज. वहाँ है कि चारों ओर कोई रास्ता नहीं था. कि जहां मैं अपने खुद के आईटीओ कांच बनाने का एक साधन के रूप में sputtering में हो रही शुरू कर दिया.

असल में, आईटीओ कांच बनाने के लिए: पाने के लिए एक सब्सट्रेट (आईटीओ) सामग्री है, यह एक निर्वात में रखा और उसे argon प्लाज्मा आयनों के साथ बौछार. इस इतो परमाणुओं जो कांच पर उतर गोली मार हटाना और एक फिल्म है कि प्रवाहकीय है कर देगा. ऐसा करने से घर में सक्षम है, लेकिन वहाँ उपकरण के कुछ विशेष टुकड़े हैं जो आवश्यक हैं:

अल्ट्रा उच्च वैक्यूम
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एक अल्ट्रा उच्च वैक्यूम पर्यावरण के बिना आप को बयान के लिए आवश्यक प्लाज्मा बनाने में सक्षम नहीं होगा. आदेश में उचित निर्वात आप दो चरणों के प्रदर्शन की जरूरत बनाने के लिए. दूसरे चरण के एक "उच्च वैक्यूम" पैदा करेगा. इस नीचे वाले की तरह एक आम प्रयोगशाला निर्वात का उपयोग करके पूरा किया है. वैक्यूम हवा कक्ष से जुड़ी पंप से बाहर होगा. पंप कमरा यह तुम कहीं के बीच $ 150 से $ 500 के लिए इन पा सकते हैं अंदर बैठता है की खुली हवा में इस outputs. Ebay आमतौर पर कुछ अच्छी गुणवत्ता इस्तेमाल लोगों की है.

अगले पहले चरण जो "अल्ट्रा उच्च वैक्यूम" बनाता है. यह एक टर्बो आणविक पंप जो दबाव waaaay एक प्रयोग करने योग्य स्थापित करने के लिए नीचे हो जाता है के साथ पूरा किया है. वे के आसपास $ 1400 में बहुत pricey हैं. नीचे आप बाईं जो एकाधिक ब्लेड कि इस तरह एक निर्वात की रचना शो पर एक क्रॉस सेक्शन देख सकते हैं. कार्यान्वयन के मध्य में चित्र में वर्णित है. "समर्थन पंप" यहाँ ऊपर नोट में हमारे 2 चरण वैक्यूम पंप को दर्शाता है. चरण 2 के बिना टर्बो अति उच्च निर्वात हासिल नहीं कर सका क्योंकि पंप दबाव अंतर भी प्रवेश और दुकान के बीच महान है. सही पर आप एक विशिष्ट सेटिंग में वैक्यूम के इस प्रकार देख सकते हैं.

निर्वात चैम्बर और विशेष connectors
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यदि आप एक अति उच्च निर्वात तो निर्वात चैम्बर आप चुनते हैं और कैसे बनाने के लिए योजना बना रहे हैं आप यह बहुत महत्वपूर्ण हो जाएगा निर्माण. निर्वात चैम्बर स्टेनलेस स्टील से बाहर हो जाना चाहिए इसके लिए एक उच्च वैक्यूम धारण करने की क्षमता की वजह से बनाया है. स्टेनलेस स्टील के एक उच्च वैक्यूम पकड़ है क्योंकि यह एक कम सामग्री है outgassing कर सकते हैं. हर सामग्री हवा में से कुछ राशि पर भी रहती है. अधिक छिद्रपूर्ण धातुओं एक बहुत अधिक हैं पर पकड़. और अधिक हवा सामग्री अधिक outgassing घटित होगा जब आप एक अति उच्च निर्वात प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं अंदर फँस गया. धातु के अंदर फंस हवा निर्वात आप अति उच्च वैक्यूम दबाव आवश्यक प्राप्त करने से रोकने के कक्ष में ले लिया है.

यहाँ इस लेखन के समय में eBay पर उपलब्ध कक्षों के कुछ विभिन्न प्रकार हैं:

कुछ वैज्ञानिक प्रक्रियाओं के लिए आप को बहुत विशिष्ट वैक्यूम दबाव को प्राप्त करने और इस प्रणाली में प्रवेश करने से किसी भी contaminants रोकने के बारे में सावधान रहना होगा. बयान प्रक्रिया के लिए आवश्यक निर्वात श्रेष्ठ होने का नहीं है. आप विशिष्ट तकनीक का इस्तेमाल रूप में दिखाया नीचे से कुछ का पालन कर सकते हैं लेकिन अगर प्रक्रिया भी अत्यधिक लागत रहे हैं बस तुम क्या है के साथ अपने सबसे अच्छा है. मन में है कि अधिक सख्त अपनी आवश्यकताओं, और अधिक महंगा हो जाएगा रखें. हम यहाँ हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं क्या एक दबाव जो काफी कम करने के लिए प्लाज्मा फार्म करने की अनुमति है.

आगे outgassing समस्याओं निम्न तकनीक का इस्तेमाल कर रहे हैं रोकने के लिए:

  1. गिलास या स्टेनलेस स्टील के रूप में कम outgassing सामग्री का उपयोग करें.
  2. छोटी सतह क्षेत्र के संभावित राशि शून्य के संपर्क के साथ एक कक्ष बनाएँ.
  3. नमी outgassing के लिए एक बड़ा योगदान है. के लिए उच्च वैक्यूम दबाव प्राप्त करने की कोशिश करने से पहले, कक्ष शुरू में 200-400 डिग्री सी पर गरम किया जाना चाहिए जब वैक्यूम पंप कक्ष के भीतर एक निर्वात खींच रहे हैं. मैं यह करने के लिए आदर्श के लिए एक कक्ष, जो कक्ष उच्च वैक्यूम उपयोग की दीवारों के माध्यम से जुड़ा हुआ है की अंदर का तार हीटिंग प्रेरण का उपयोग किया जाएगा जिस तरह से लगता है कि वोल्टेज फ़ीड connectors के माध्यम से. आदर्श रूप में, कक्ष को किसी भी समय के बाद इसे खोला है offgassing माध्यम से जाना चाहिए. हालांकि मैं जानने को उत्सुक हूँ अगर तुम दूर पकाना यह हर बार नहीं के साथ मिल सकता है.
  4. चैम्बर के कनेक्शन बिंदुओं पर सभी जवानों के लिए, विशेष अखिल धातु उच्च वैक्यूम सील किया जाता है. एक बार इन जवानों रहे हैं - वे स्टेनलेस भागों पर चाकू किनारों है जो सैंडविच एक तांबे की अंगूठी पर. एक सील जो अति उच्च वैक्यूम दबाव बनाने के लिए पर्याप्त है तांबा में चाकू किनारों काटो.
  5. कक्ष के अंदर सभी सतहों के रूप में चिकनी होना संभव के रूप में गड्ढे या दरारों से बचना चाहिए. इन वेल्ड जोड़ों से परिणाम कर सकते हैं. वेल्ड जोड़ों पर smoothed होना चाहिए जितना संभव हो. पेशेवर कक्ष निर्माताओं एक electropolishing प्रक्रिया जो मूल रूप से विद्युत के विपरीत है का उपयोग करें. यह कक्ष जो यह बनाता है बहुत चिकनी की सतह से एक पतली परत को हटा.
  6. नहीं की कोशिश करें किसी भी बोल्ट कक्ष के अंदर पर बोल्ट सिर और कक्ष के बीच इस जाल सकते गैस के रूप में उजागर प्रमुख हैं.

आमतौर पर, यदि आप argon प्लाज्मा आप निर्वात चैम्बर 06/10 के बारे में Torr के एक दबाव के नीचे लाने की जरूरत है बनाने की कोशिश कर रहे हैं. उसके बाद हासिल की है, तो आप कुछ आर्गन गैस चेंबर में प्रवाह करने के लिए जब तक 03/10 दबाव के बारे में Torr उठाया है की अनुमति है.

इन सभी गैस बाजारों और airflow आप अपने विभिन्न तंत्र विशेष निर्वात ट्यूबों और जवानों के माध्यम से जुड़ा की जरूरत के लिए अनुमति देने के लिए. एक निर्वात चैम्बर में इस्तेमाल ट्यूब भी स्टेनलेस स्टील से बना है. एक ट्यूब के प्रत्येक के अंत में कनेक्शन जवानों एक शून्य निकला हुआ किनारा कहा जाता है. ठेठ निर्वात इस मामले में इस्तेमाल किया हुआ किनारा Conflat, या CF निकला हुआ है. यह नीचे के बाएँ करने के लिए देखा जाता है. जैसा कि पहले उल्लेख किया है, दोनों में से प्रत्येक संभोग चेहरा CF निकला हुआ किनारा के समाप्त होता है एक धार पर यह एक नरम तांबे गैसकेट में काटने के लिए है. यह एक मुहर जो अति उच्च vacuums प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है बनाता है. एक और सामान्य प्रकार KF या QF है. सही पर यह एक देखें. इस जल्दी रिलीज flanges के लिए आईएसओ मानक है. नाम क्लेन (KF) निकला हुआ किनारा या त्वरित निकला हुआ किनारा (QF) से आता है. KF निकला हुआ किनारा एक धातु की अंगूठी के चारों ओर एक रबड़ की मुहर है. तब लगाना निकला हुआ किनारा के आसपास बैठता है और सब कुछ तंग ताले.

 एक CF (conflat) और तांबा गैसकेट के साथ पाइप निकला हुआ किनारा.
एक CF (conflat) और तांबा गैसकेट के साथ पाइप निकला हुआ किनारा.
 एक KF 25-टी, O-अंगूठी, और बंद करना.
एक KF 25-टी, O-अंगूठी, और बंद करना.

अन्य चीजें हैं जो सदन के लिए आवश्यक हैं यंत्र और खिड़कियां हैं. यंत्र और वोल्टेज जांच निर्वात feedthrough सामान का उपयोग कर कक्ष से जुड़े होते हैं. इन कई अलग अलग आकार और आकार अपने उद्देश्य के अनुसार हो सकता है. मोड़ से कुछ और चालू या में और बाहर स्लाइड, जबकि उनमें से कुछ स्थिर और केवल वोल्टेज के लिए उपयोग किया जाता है. यहां उच्च वोल्टेज feedthrough मदों की एक जोड़ी हैं:

 उच्च निर्वात कक्षों के लिए वोल्ट feedthrough.
उच्च निर्वात कक्षों के लिए वोल्ट feedthrough.
 उच्च निर्वात कक्षों के लिए वोल्ट feedthrough.
उच्च निर्वात कक्षों के लिए वोल्ट feedthrough.

विंडोज निर्वात दुनिया में व्यूपोर्ट कहा जाता है. वे सिर्फ एक विस्तार ट्यूब या एक टोपी के बजाय छोड़कर एक निकला हुआ किनारा के रूप में वही कर रहे हैं, व्यूपोर्ट अपने चेहरे पर कांच से बना है. संभोग सतहों किसी अन्य निकला हुआ किनारा रूप में ही हैं.

लक्ष्य सामग्री और संबंधित उपकरणों
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लक्ष्य किसी भी सामग्री है कि आप को सब्सट्रेट पर जमा करना चाहते हैं बनाया है. इतो कांच के मामले में इतो का एक सब्सट्रेट किया जाता है. इन लक्ष्यों में 3 इंच व्यास और 300 के बारे में $ लागत से 2 इंच के बारे में डिस्क में आते हैं.

जगह में सब्सट्रेट तुम क्या जरूरत है एक स्रोत बंदूक कहा जाता है पकड़ करने के लिए. स्रोत बंदूक (magnetron) भी एक चुंबकीय क्षेत्र है जो उत्साहित argon परमाणुओं सब्सट्रेट की सतह से दूर रखती है. कि जलने से सब्सट्रेट रहता है.

यह ऑनलाइन (eBay) आप इसके बारे में $ 1500 के लिए मिल सकता है ख़रीदना. तुम भी एक अपने आप को सही स्वरूप में मजबूत चुंबक का उपयोग कर सकते हैं. यहाँ एक magnetron sputtering स्रोत बंदूक कैसा लग रहा है की एक जोड़ी उदाहरण हैं:

 sputtering स्रोत बंदूक magnetron. लक्ष्य डिस्क केंद्र में बैठता है.
sputtering स्रोत बंदूक magnetron. लक्ष्य डिस्क केंद्र में बैठता है.
 sputtering स्रोत बंदूक magnetron. यह एक एक छोटे व्यास स्रोत डिस्क के लिए है.
sputtering स्रोत बंदूक magnetron. यह एक एक छोटे व्यास स्रोत डिस्क के लिए है.

स्रोत बंदूक से यह काफी गर्म होगा प्लाज्मा के रूप में ठंडा पानी हो गया है. इसे रखने के लिए ठंडा पानी तुम एक वैक्यूम feedthrough कि एक पाइप जो टयूबिंग जो स्रोत बंदूक तक जाता है के आकार को समायोजित कर सकता है की जरूरत है. यदि आप एक बंदूक खरीदने के स्रोत तो feedthrough ट्यूब आमतौर पर खरीद के साथ शामिल है. एक $ 50 पानी पंप स्रोत बंदूक के सिर पर पानी ठंडा करने की एक सतत प्रवाह की आपूर्ति के कार्य को पूरा कर सकते हैं.

सब्सट्रेट है कि तुम क्या पतली फिल्म जमा कर रहे हैं पर. यह एक सिलिकॉन वफ़र, कांच, धातु आदि किया जा सकता है ... आलू चिप बैग के निर्माण में, प्लास्टिक की थैलियों पर sputtering कोट करने के लिए प्रयोग किया जाता है एक धातु की फिल्म के साथ अंदर. इतो के मामले में सब्सट्रेट आमतौर पर कांच, लेकिन वहाँ कुछ प्लास्टिक कि लचीला पारदर्शी संचालन तत्वों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. सब्सट्रेट चैम्बर के शीर्ष पर एक धारक से जुड़ी है. यह जगह में एक निर्वात या चिपकने के साथ कभी कभी द्वारा आयोजित किया जाता है.

एक समान फिल्म सब्सट्रेट धारक को विकसित करने के लिए कभी कभी एक रोटरी कक्ष के बाहर एक stepper मोटर से जुड़ी feedthrough है का उपयोग कर घुमाया.

हाई वोल्टेज स्रोत
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argon आप पर निर्भर स्रोत बंदूक के माध्यम से एक उच्च वोल्टेज बिजली के क्षेत्र सेट की आवश्यकता होगी के सभी परमाणु उत्तेजित करने के लिए. कि उच्च वैक्यूम argon पर्यावरण के प्लाज्मा बाहर बनाता है. यह लगभग 600 वोल्ट (उच्च भी नहीं) 1-2 amps पर होना चाहिए. आप उन्हें में विशेषज्ञता कंपनी से eBay या सीधे पर इस तरह वोल्टेज की आपूर्ति पा सकते हैं.

वहाँ वोल्टेज की आपूर्ति के दो प्रकार आप sputtering लिए उपयोग कर सकते हैं: डीसी, या प्रत्यक्ष वर्तमान और आरएफ, उच्च आवृत्ति में वर्तमान alternating. डीसी विधि प्रभावी है, लेकिन जमा दर धीमी है, और क्योंकि लक्ष्य की बमबारी निरंतर है, लक्ष्य से ज़्यादा गरम करना और संरचनात्मक क्षति जो लक्ष्य सामग्री की जीवन अवधि कम कर देता है हो सकता है. आरएफ और अधिक प्रभावी है क्योंकि यह लक्ष्य और अधिक कुशलता से इस्तेमाल करता है. उच्च शक्ति चुंबक पास लक्ष्य की सतह के लिए मुफ्त इलेक्ट्रॉनों पकड़. एक ही स्थान पर सभी मुफ्त इलेक्ट्रॉनों होल्डिंग आर्गन गैस के अणुओं ionizing की संभावना बढ़ जाती है. आयनों के उच्च सांद्रता का एक परिणाम के रूप में, वहाँ लक्ष्य सामग्री के और अधिक बमबारी है. यह अनुमति देता है लक्ष्य सामग्री सब्सट्रेट सतह पर होने के लिए और अधिक तेजी से जमा किया.

तुम्हारे बारे में $ 1200 के लिए एक डीसी इस श्रेणी में बिजली की आपूर्ति मिल सकती है. तुम्हारे बारे में $ 2000 के लिए एक आरएफ बिजली की आपूर्ति मिल सकती है.

आर्गन एक वेल्डिंग की आपूर्ति की दुकान से खरीदा जा सकता है. $ 75 और $ 150 के बीच टैंक की लागत. एक बार जब आप टंकी आप इसके बारे में $ 40 के लिए फिर से भरना कर सकते हैं खरीदते हैं. तुम भी एक उच्च वैक्यूम वाल्व की जरूरत चैम्बर के लिए argon टैंक कनेक्ट करेगा. आप $ 150 से $ 300 के लिए वाल्व के इन प्रकार प्राप्त कर सकते हैं.

अन्य कैसे करें लेख करने के लिए:

निर्वात जानकारी:

उपकरण जहाँ खरीदने के लिए:

सामान्य जानकारी:

बयान sputtering:

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