Filmski rast
Jan 06, 2018| Svi postupci depozicije tankog filma sastoje se od tri koraka:
1. proizvodnja vrste za formiranje filma;
2. transport ovih vrsta od izvora do podloge
3. kondenzacija i šivanje na podlozi
U PVD-u prvi korak je ili isparavanje ili sputteriranje, drugi korak podrazumijeva prijevoz linije vidljivosti ako je procesni pritisak veoma nizak i postoji mali vjerovatnoći za sudare ili transport toka ako je pritisak visok. Tip transporta utiče na stvarni rast filma u trećem koraku.
Kada atom stiže na površinu podloge i se adsorbuje, disulfiziraće se na površini dok se ne desorbira ili ne zaglavi na energetski povoljan položaj. Ova površinska difuzija zavisi od energije koju atom ima po dolasku na površinu i ako se supstrat isporučuje dodatnom energijom, npr. Grejanjem ili jonskim bombardovanjem. Energija atoma zavisi od pritiska u komori za odlaganje, visok pritisak smanjuje energiju usled gubitaka energije u sudarima. Ionsko bombardovanje površine moguće je u plazma zasnovanim metodama i može se kontrolisati negativnim pristranim naponom podloge u odnosu na plazmu.
Ako se atom nalazi na drugom filmskom atomu na površini, stvara se par niskog pokreta i to povećava verovatnoću da se još jedan atom pridržava njima. Kod kritičnog broja atoma, ili kritične veličine jezgra, formira se jezgro. Ova jezgra će se razvijati na kristalna ostrva koja će se spojiti kada se upoznaju i konačno formiraju kontinuirani film. U zavisnosti od parametara procesa, rast filma će se nastaviti na različite načine, dajući različite mikrostrukture. Film može rasti sloj-sloj ili na 3D-ostrvima ili u kombinaciji ova dva načina rasta.
U PVD-u je porast filma često stuban, tj. Kristaliti raste u kolonama sa manje ili više razvijenim granicama zrna između njih. Granice zrna mogu sadržati praznine i pogoršavaju većinu osobina filma, ali pravi gusti, kolumnarski film može na primer imati odlična tribološka svojstva. Potpuno gusta mikrostruktura u filmu je često veoma poželjna. Kako je gusta mikrostruktura promovisana ionskim bombardovanjem rastućeg filma, takvi filmovi se često mogu deponovati pomoću PVD-metoda u plazmi visoke gustine.
Razvijen je nekoliko modela rasta filma za uticaj stanja depozicije na mikrostrukturu filma. Uobičajeno se koriste modeli zonskih empirijskih struktura gde su različiti načini rasta (zoni) identifikovani na dijagramu za različitu temperaturu u odnosu na temperaturu topljenja (T / T m). Džon A. Tornton je 1977. godine objavio obiman pregled takvih modela i ovde slijedi kratak rezime ovoga. Movchan i Demchishin su napravili sledeću klasifikaciju: Zona 1 se pojavljuje kada je T / T m <0,3 i="" karakteriše="" je="" visoka="" površinska="" hrapavost="" i="" granica="" zrnčanih=""> Zona 2 se pojavljuje kada je 0.3
