Pengenalan pemendapan Arc Sdn

Sdn Arc pemendapan adalah proses industri-scale yang digunakan secara meluas bagi memohon lapisan nipis filem berkualiti tinggi. Proses ini adalah berdasarkan Bervoltan rendah, tinggi semasa arc Sdn fizik yang menghasilkan plasma yang tebal, sangat terion. Pemendapan Arc Sdn dicirikan oleh yang hampir 100% terion pemendapan plasma dengan ion-ion pemendapan agak bertenaga tinggi.

Kerja-kerja Sdn Arc pemendapan keadaan vakum yang menggunakan kepala pemendapan yang direka khas. Pemendapan Arc Sdn boleh dikendalikan di mana-mana DC atau berdenyut mod. Dalam kedua kes, bekalan kuasa dikenakan voltan yang menghasilkan satu pelepasan arc antara katod dan katod. Arc semasa adalah tertumpu ke atas permukaan kecil pada katod yang mencipta ketumpatan arus yang sangat tinggi (~ 1012 A/m2) pada apa yang biasanya dipanggil "tompok-tompok katod".

Ketumpatan arus yang tinggi ini adalah berkaitan dengan ketumpatan kuasa yang amat tinggi untuk (~ 1013 W/m2) yang menghasilkan transformasi fasa setempat sasaran pepejal (bahan katod) untuk hampir sepenuhnya terion pemendapan plasma. Plasma yang mengembang pesat ke dalam vakum ambien ke arah substrat tersebut.

Pada masa daripada pemendapan pada substrat tersebut, plasma yang mempunyai kelajuan ion dengan tenaga kinetik kira-kira 20 eV untuk unsur-unsur cahaya dan 200 eV untuk unsur-unsur berat. Ini boleh dibandingkan dengan sputtering, di mana tenaga adalah beberapa eV paling. 

Terdapat beberapa kelebihan untuk tenaga ion yang tinggi berkaitan dengan pemendapan Arc Sdn. Sebagai contoh, filem-filem Sdn Arc pemendapan cenderung untuk menjadi lebih padat dan mempunyai ciri-ciri lekatan lebih baik daripada filem dihasilkan menggunakan kaedah lain. Atom yang didepositkan menembusi permukaan, mengunci lapisan permukaan dengan lekatan yang tinggi.

Ion-ion bertenaga yang dicipta oleh Sdn Arc pemendapan juga membenarkan penggunaan suhu substrat lebih rendah berbanding dengan proses-proses lain. Ini adalah kerana ion-ion Sdn Arc pemendapan membawa tenaga mencukupi untuk borang padat, padat filem tanpa perlunya tambahan tenaga haba dibekalkan oleh substrat tersebut.

Pemendapan Arc Sdn pengionan tinggi pecahan membolehkan pemendapan bahan yang hendak dikawal. Contohnya oleh biasing dalam substrat, tenaga kesan ion-ion pada substrat tersebut boleh ditingkatkan. Aliran plasma juga boleh rastered menggunakan medan magnet, yang membolehkan pemendapan bahan untuk digerakkan mengenai permukaan, purata lapisan tanpa mengalihkan substrat tersebut.

Bagi reaktif pemendapan, pemendapan Arc Sdn membolehkan kimia tepat filem dihasilkan melalui pelbagai tekanan gas. Ini memudahkan keperluan untuk kawalan tekanan yang tepat, yang meningkatkan hasil dan mengurangkan reworks, mengurangkan kos lapisan. Sebaliknya, sputtering reaktif biasanya mengalami "sasaran keracunan," di mana oksigen impinges pada permukaan oksida sasaran dan borang-borang, mempengaruhi kadar sputter. Ini mewujudkan keseragaman masalah dengan lapisan. Kerana tenaga yang dikaitkan dengan proses pemendapan Arc Sdn, sasaran keracunan tidak berlaku dengan mudah, menghasilkan lebih banyak filem yang seragam dengan sedikit masalah.

Proses pemendapan Arc Sdn menghasilkan kononnya "makro zarah" (atau titisan) bersama-sama dengan plasma pemendapan. Makro partikel pelbagai saiz daripada micrometer kurang kepada kira-kira 10 micrometer dalam diameter. Untuk banyak lapisan aplikasi (alat lapisan contohnya) zarah makro tidak memudaratkan dan tiada langkah-langkah untuk menghapuskan mereka. Walau bagaimanapun, bagi sesetengah aplikasi (contohnya optik lapisan) makro yang merendahkan lapisan cukup bahawa mereka mesti dikeluarkan. Ini biasanya dicapai menggunakan penapis magnet 90 darjah memimpin plasma pemendapan dari trajectories garis lurus daripada makro ini. Menggunakan penapis, lebih daripada 99% daripada makro dialih keluar, menghasilkan lapisan berkualiti tinggi, zarah-percuma.