Распыление машина для нанесения тонкопленочных
Retrieved from Get Up! And DIY (http://gdiy.com)

Тонкие пленки месторождений полезных для много различных вещей. Они необходимы для всего, от мирских зеркало домашнего обихода сложных условиях лаборатории, которые используют тонкопленочные для квантовых структур удержания СР. Тонкие пленки также используются для производства электроники для вещей, как тонкопленочных транзисторов, резисторов и конденсаторов.

Эта статья о высоковольтных распыления методы как средство для достижения тонкопленочных покрытий. Однако Есть несколько других методов осаждения тонких пленок, таких как термическое испарение, импульсного лазерного напыления покрытий и спина просто назвать несколько. Метод требуется зависит от того, что вы пытаетесь достичь. Распыление является универсальным методом, поскольку она требует низкой рабочей температуры и концепций не слишком трудно понять. Осуществление однако может быть довольно дорогой в зависимости от того, как вы получите ваши материалы.

Первоначально я начал исследовать распыления потому что я хочу сделать несколько электрохромных стекла. Надеюсь, скоро будет странице проекта о том, как это сделать. Есть много факторов, которые заставили меня отложить работу над электрохромных стекла. Стоимость требования выходящий из-под контроля, как я получил глубже в нее и начал Подводя итоги всем необходимым оборудованием. Химических веществ между стеклами не так сложно сделать или купить, но очень сложно приобрести часть является стекла ITO (оксид олова индия) или другие подобные прозрачных проводящих листового стекла.

Прозрачные проводящие стекло сделано путем применения тонкой пленки из проводящего материала. Часто то, что используется компонент под названием индия-олова-оксид, или ITO. Большинство производителей ITO стекла расположены в Китае. Я был в состоянии получить два листа о 1.5ft по 2.5ft в размере от производителя в Китае. Они дали мне их бесплатно в качестве образца, но это стоило мне около $ 150 только для грузового корабля от завода в Китае. Был не так от всего этого. Вот где я начал получать в распылении в качестве средства создания моей собственной стекла ITO.

В основном, чтобы стекла ITO: получение материала подложки (ITO), положите его в вакуум и бомбардировки ее ионами плазмы аргона. Это будет выбить ITO атомов, отстреливать на стекло и сделать фильм, который является проводящим. Это выполнимо в домашних условиях, но Есть некоторые специальные части оборудования, которые необходимы:

Ultra высокого вакуума
[ редактировать этот раздел ]

Без сверхвысокого вакуума среде вы не будете в состоянии создать плазмы, необходимые для осаждения. В целях создания надлежащего вакуума, которые необходимо выполнить два этапа. На втором этапе будет создан "высокого вакуума". Это достигается за счет использования общих вакуумной лаборатории, как те, ниже. Вакуум насос воздух из камеры он присоединен. Насос выхода этого на открытый воздух из комнаты он сидит в которой Вы можете найти эти для везде от $ 150 до $ 500. Ebay обычно имеет некоторые хорошие качества б / у.

Далее идет первый этап, который создает "очень высокого вакуума". Это достигается с турбо-молекулярный насос, который получает давления waaaay до использовать настройки. Они очень дорогие по цене около $ 1400. Ниже вы можете увидеть сечение слева, который показывает несколько лезвий, которые составляют вакууме, как это. Реализация описанных в диаграмме в середине. "Резервное насос" здесь относится к нашей второй вакуумный насос этап заметки выше. Без второго этапа насос турбо не может достичь сверхвысокого вакуума, потому что перепад давления слишком велика между входом и выходом. Справа вы можете видеть этот тип вакуума в типичной обстановке.

Вакуумной камеры и специальные разъемы
[ редактировать этот раздел ]

Если вы планируете создать ультра-высокого вакуума, то вакуумной камере вы выбрали и как вы создаете это будет очень важно. Вакуумной камеры должны быть сделаны из нержавеющей стали из-за ее способности удерживать высокий вакуум. Нержавеющая сталь может содержать высокий вакуум, потому что это низким дегазации материала. Каждый материал имеет место на некоторое количество воздуха. Подробнее пористых металлов держаться намного больше есть. Чем больше воздуха в ловушке внутри материала более дегазации произойдет, когда вы пытаетесь получить ультра высокого вакуума. Воздух, находящийся внутри металл всасывается в вакуумную камеру мешает вам достижения сверхвысоких давлений вакуума необходимо.

Вот несколько различных типов камер доступно на Ebay на момент написания этой статьи:

Для некоторых научных процедур вы должны быть очень осторожны в достижении конкретных давление вакуума и предотвращения любых загрязнений от входа в систему. Вакууме, необходимых для процесса осаждения не должна быть совершенной. Вы можете следить за некоторые из типичных методов, используемых как показано ниже, но если процедуры слишком расходы непомерно просто делать все возможное с тем, что у вас есть. Имейте в виду, что более строгие ваши требования, тем дороже она будет. То, что мы пытаемся достичь здесь является давление, которое является достаточно низкой, чтобы позволить плазмы форме.

Для дальнейшего предотвращения проблемы дегазации следующие методы используются:

  1. Использование низкого газовыделения материалов, таких как стекло или нержавеющей стали.
  2. Создание камеры с наименьшим возможным количеством площадь поверхности подвергаются вакууме.
  3. Влага большой вклад в дегазации. Прежде чем пытаться достичь высоких давлений вакуума, камеры должны быть первоначально нагревают при 200 до 400 градусов в то время как вакуумные насосы тянут вакуума внутри камеры. Я думаю, идеальным способом для этого было бы использование индукционного нагрева катушки внутри камеры, которая подключается через стенки камеры использованием высокого вакуума напряжения Проходные разъемы. В идеале, камера должна пройти через offgassing любое время после его открыли. Хотя я хотела бы знать, если Вы могли бы сойти с рук не выпечки его каждый раз.
  4. Для всех пломб на точки соединения камеры, специальные цельнометаллические высокого уплотнения вакуума используются. Это одноразовый уплотнения - они нож-края на нержавеющей порциями, которые сэндвич за медное кольцо. Нож-края укуса в меди создания печать, которая является достаточной для ультра-высоких давлений вакуума.
  5. Все поверхности внутри камеры должны быть как можно более гладким, чтобы избежать ямы или щелей. Они могут в результате сварных соединений. Сварных соединений должны быть сглажены как можно больше. производителей профессиональной камере использовать электрополировки процедура, которая в основном противоположность гальванизации. Он снимает тонкий слой с поверхности камеры, что делает его очень гладкой.
  6. Старайтесь не есть какие-головки болтов выставлены на внутри камеры, поскольку это может ловушку газа между головкой и камерой.

Как правило, если вы пытаетесь создать аргоновой плазме вам нужно, чтобы вакуумной камеры до давления около 10-6 Торр. После этого будет достигнута, вы позволите некоторые аргона поток газа в камеру, пока давление повышено до 10-3 Торр.

Чтобы учесть все эти газообмена и воздуха необходимо, чтобы ваш различные аппараты, связанные с помощью специальных ламп и тюленей. Труб, используемых в вакуумной камере также изготовлены из нержавеющей стали. Связи уплотнения на каждом конце трубки называется вакуумным фланца. Типичные вакуума фланца использовать в этом случае Conflat, или CF фланца. Это видно ниже, чтобы слева. Как упоминалось ранее, каждая грань двух спаривания концов фланец CF имеет лезвие ножа на него, чтобы укусить в мягкой прокладкой меди. Это создает печать, которая является достаточной для получения сверхвысокого вакуума. Другой распространенный тип KF или ФК. Убедиться в этом, на правой. Это ISO стандарт для быстрого выпуска фланцев. Название происходит от Клейна фланец (KF) или быстрого фланец (QF). Фланец KF имеет резиновое уплотнение вокруг металлического кольца. Тогда застежка подходит вокруг фланца и замки все туго.

 CF (conflat) труб и фланцев с медной прокладкой.
CF (conflat) труб и фланцев с медной прокладкой.
 KF-25 теэ, уплотнительное кольцо и зажим.
KF-25 теэ, уплотнительное кольцо и зажим.

Другие вещи, которые необходимы для камеры инструментов и окон. Инструменты и напряжения зондов прилагаются к камере с помощью аксессуаров вакуума проходной. Они могут иметь много различных форм и размеров в зависимости от их цели. Некоторые из изгиб и поворот или слайд-в и из в то время как некоторые из них являются стационарными и используется только для напряжения. Вот пара высокого напряжения элементов проходной:

 Высокое напряжение проходной для вакуумных камерах.
Высокое напряжение проходной для вакуумных камерах.
 Высокое напряжение проходной для вакуумных камерах.
Высокое напряжение проходной для вакуумных камерах.

Windows называются видовых в вакууме мира. Они так же, как фланец только вместо расширения трубы или крышка, окна из стекла на его лице. Сопрягаемые поверхности такие же, как и любой другой фланца.

Материала мишени и сопутствующее оборудование
[ редактировать этот раздел ]

Мишень выполнена из любого материала, который вы хотите положить на подложку. В случае стекла ITO подложке ITO используется. Эти задачи входят в дисков около 2 дюймов до 3 дюймов в диаметре и стоит около $ 300.

Провести подложки в нужное место, что называется источником пистолет. Источник пушки (магнетрон) также имеет магнитное поле, которое имеет место возбужденные атомы аргона от поверхности подложки. Это держит подложку из сжигать.

Покупка он-лайн (eBay), вы можете получить его по цене около $ 1500. Вы также можете сделать одну самостоятельно с помощью сильных магнитов в правильную картину. Вот несколько примеров того, что магнетронного распыления пушки источник выглядит следующим образом:

 Магнетронного распыления пушки источник. Целевой диск сидит в центре.
Магнетронного распыления пушки источник. Целевой диск сидит в центре.
 Магнетронного распыления пушки источник. Это одна для меньшего диаметра диска в качестве источника.
Магнетронного распыления пушки источник. Это одна для меньшего диаметра диска в качестве источника.

Источник пистолет должен быть водяным охлаждением, как плазма будет тепло значительно. Чтобы сохранить его с водяным охлаждением необходимо вакуума проходной, что имеет трубы, по которой могут разместиться размер трубопровод, который ведет к источнику пистолет. Если вы покупаете источник пушки то проходной трубки, как правило, включен в стандартную поставку. $ 50 водяного насоса может выполнить задачу поставках постоянного потока охлаждающей воды в голову из источника пистолет.

Подложки, что вы сдаче тонкопленочных на. Это может быть кремниевой пластины, стекло, металл и т.д. ... В производстве мешков картофельных чипсов, распыления используется на пластиковых пакетах, чтобы покрыть внутренности с металлической пленки. В случае ITO подложки, как правило, стекло, но Есть некоторые пластмассы, которые могут быть использованы для гибких прозрачных проводящих элементов. Подложки крепится к держателю в верхней части камеры. Она проводится на месте с помощью вакуума, а иногда и при помощи клея.

Разработать единый фильм подложкодержателе иногда поворачивается с помощью роторного проходной придает шагового двигателя на внешней камеры.

Источника высокого напряжения
[ редактировать этот раздел ]

Для возбуждения все атомы аргона необходимо создать высокое напряжение электрического поля через источник пистолет. Это создает плазму из среды аргона высокого вакуума. Это должно быть около 600 вольт (не слишком высоком уровне) на 1 до 2 ампер. Вы можете найти напряжения поставок, как это на eBay или непосредственно с компанией, специализирующейся на них.

Есть два типа напряжением питания можно использовать для распыления: DC, или постоянного тока, и РФ, переменного тока на высоких частотах. Метод постоянного тока оказывается эффективным, но скорость осаждения идет медленно, и потому, что бомбардировки мишени непрерывно, цель может перегреться и вызвать структурные повреждения, которое сокращает срок службы материала мишени. РФ является гораздо более эффективным, поскольку он использует целевую более эффективно. Мощные магниты провести свободные электроны вблизи поверхности мишени. Холдинг всех свободных электронов в одном месте увеличивает вероятность ионизирующего молекул газа аргона. В результате высокой концентрации ионов, есть больше бомбардировки мишени. Это позволяет материала мишени на хранение быстрее на поверхности подложки.

Вы можете получить питания постоянного тока в этом диапазоне по цене около $ 1200. Вы можете получить питания ВЧ мощности по цене около $ 2000.

Аргон можно приобрести в магазине сварки. Танк стоит от $ 75 и $ 150. Как только вы покупаете бак можно пополнить его по цене около $ 40. Вам также необходимо высокого вакуума клапан, чтобы связаться аргона бака в камеру. Вы можете получить эти типы клапанов для $ 150 до $ 300.

Другие Статьи:

Вакуумные информация:

Где купить оборудование:

Общая информация:

Распыление осаждения:

Комментарии