Laser bevonat
9. ábra - Bevonás lézeres bepárlással
Egy optikai kvantum generátor kívül helyezkedik el a vákuum kamrában. Át egy átlátszó ablakot 4 kibocsátó metszi a lézer a tükör 1, ez tükröződik belőle, és elküldi a célfelületre. Scanning felülete mentén a lézersugár végezzük, általában oszcillációk tükör 1. Az intézkedés alapján a lézersugár a célt 2 elpárolog fématomok és azok ezt követő lerakódása felületén a szubsztrátum 3.
Laser bevonat technológia a következő előnyökkel jár:
1. Nincs szükség használni eszközöket a párolgás nagyfeszültségű forrásokból.
2 hajtják végre kellően tiszta bevonási körülmények között, mivel a hevítés egyetlen célpontjának.
3.Vozmozhnost elérése áramban nagy energiasűrűség - August 10 ... 10 9 W / cm 2, és ennek következtében a készítmény a bevonatok tűzálló anyagok, és a dielektrikumok.
4. Nagy pillanatnyi lerakódás mértéke (március 10 ... 10 5 nm / s), ami pozitívan befolyásolja a minőséget a rétegeket; a bevonat egyenletesebb, a folyamatos, már erősen diszpergált szerkezetét.
5. A nagy stabilitás a párolgási folyamat, mert nincsenek szigorú követelmények a vákuum mértékét során a lézer párolgási rendszerek.
6. Nagy teljesítmény és a gyárthatóság.
A elgőzölögtetőanyagok általánosan használt CO2 lézerek hullámhossz # 955 = 10,6, és a szilárd anyagot (Ruby) lézerek # 955 = 0,6943 mikron és neodímium lézerek # 955 = 1,06.
Gyakran előfordul, hogy annak érdekében, hogy növelje a hatékonyságot a párolgás és ellenőrzési lézersugárzás segítségével impulzus lézer rendszerek. A párolgás a fémek és ötvözetek ajánlott pulzáló lézer rendszer impulzus frekvenciája f = 50 Hz és a pulzus időtartama 10 -8 s. A sugárzási teljesítmény az 5 ... 10 8 5 x 10 9 W / cm 2. Egy hatékonyabb elpárologtatása félvezetők mellett zajlik a következő lézer paraméterek: frekvencia f = 10 kHz, impulzus időtartama
200 ns és ereje egy impulzust 10 7 ... 10 8 W / cm 2.
Szkennelése a lézersugár a felületen keresztül lehetővé teszi egyenletesen párolog el a célt, és szerezzen egyenletes lefedettség.
A legfontosabb fizikai-kémiai paraméter egy lézer lerakódás módban lézer. Ez érzékeli a hőmérséklet a bepáriási zónát és párolgási sebesség, és ennek megfelelően a nukleációs mechanizmussal, szerkezete, tulajdonságai a kapott bevonatok.
Három alapvető üzemmódja a lézer:
1. A második impulzus üzemmód (SI). Ebben az üzemmódban, a lehetőséget, hogy párolgás nélkül disszociációja a legösszetettebb szerves vegyületek. Szivárgó fázisátalakulások viszonylag egyensúlyi jellegű.
2. milliszekundumos impulzus rendszer (MIS). Egy ilyen impulzus időtartam lehet elválasztani kémiai anyagok a lézer akcióterületen.
3. nanoszekundumos impulzus üzemmód (NO). Az energia egy impulzusként ebben a módban nagyon magas, így a párolgás zónában egy rendkívül nagy a pillanatnyi hőmérséklet gőz történik teljes disszociáció és az ionizációs.
A konkrét párolgás, ha mód nem számít
0,01 mg / J párolgása a MI üzemmódban - mg / J.
Abban az esetben, porított fenti célokat, mivel hővezetési csökken veszteségeket.
NO-üzemmód lép fel térbeli és időbeli szétválasztása bepároljuk részecskék impulzus. Upon bepárlással nanoszekundumos impulzus irányított áramlás van kialakítva, amely az elektronok, egyszeresen és többszörösen ionizált atomok, molekulák, amelyek különböző mozgási energia. Az eredmény egy mozgó részecskék a bepáriási zónát csomag elülső éle, amely tartalmazhat elektronok, és általában többszörösen töltött ionok, amelynek nagyobb a sebessége (10. ábra). Az energia 100 eV vagy nagyobb.
10. ábra - Structure részecskék csomagkapcsolt bepároljuk, amikor kitéve
a cél a lézersugárzás NO-üzemmódban
A közepén a csomag viszonylag lassú egyszeres töltésű ionok és elektronok. Befejezése a csomag, egy semleges részecske energiával
A fellépés ilyen sugárnyaláb felületén a szubsztrát gyors részecskék részben maratás annak felületi rétegek, eltávolítása az elnyelt gáz, fűtés is előfordul. A felületi réteg lehet akkor is, ha a sugárzásnak kitett ilyen hibák.
Ebből megfontolás az következik, hogy a bevonatok alakításához az üzemmódban NO fontos folyamat paraméter a távolság a megcélzott felület és a szubsztrátum. Változtatásával ez a távolság, lehetőség van arra, hogy szabályozza a feltételeit a bevonat képzésében. Elegendően nagy szemcsés távon csomagot különbségek miatt a mozgási sebesség lehetséges kombinációja a bejövő áramot, és a szubsztrátum felületén nincs kitéve pulzáló lépéseket. Azt is figyelembe, hogy amikor egy pulzáló bevonat a szubsztrátum felületének tapasztal egy ciklikus termikus deformáció, ami szintén befolyásolja a szerkezetét és tulajdonságait bevonatok.