Oltin (Au) va mis (Cu) plyonkalar to'g'ridan-to'g'ri shisha, kvarts yoki kremniyga yotqizilganda ko'pincha yomon yopishadi. Shuning uchun yopishtirish va qoplama ishonchliligini oshirish uchun birinchi navbatda yupqa xrom (Cr) yopishqoq qatlami yotqiziladi.
Xo'sh, nima uchun bunday nozik qatlam bunday farq qiladi?
Nima uchun oltin va mis plyonkalari yirtilib ketadi?
Shisha, kvarts va kremniyning sirtlari kimyoviy jihatdan barqaror bo'lib, ko'plab metallar uchun bu substratlar bilan mustahkam bog'lanishni qiyinlashtiradi. Oltin yoki mis to'g'ridan-to'g'ri ushbu materiallarga yotqizilganda, plyonka ko'pincha kuchli kimyoviy bog'lanishga emas, balki interfeysdagi zaif jismoniy o'zaro ta'sirlarga tayanadi. Natijada, termal aylanish, kublarni kesish, qadoqlash yoki cho'kishdan keyingi{2}}boshqa jarayonlarda qoplama tozalanishi, yorilishi yoki delaminatsiyasi mumkin.
Farqi metallarning o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqadi.
- Oltinkislorodga juda past yaqinlikga ega bo'lgan o'ta inert asil metalldir. Oltin atomlari shisha yoki kremniyning oksidga- boy yuzasi bilan bogʻlanish oʻrniga bir-biriga bogʻlanishga moyil boʻladi. Bu yotqizilgan plyonka va substrat o'rtasidagi yopishqoqlikni cheklaydi.
- Mis oltindan ko'ra kimyoviy jihatdan faolroqdir, lekin odatdagi cho'kish sharoitida shisha yoki kremniy oksidi bilan nisbatan zaif o'zaro bog'lanish hosil qiladi. Shu sababli, mis plyonkalari oksidi{1}}asosidagi substratlarga yotqizilganda ko'pincha yopishqoq qatlamni talab qiladi.
Shuning uchun xrom yopishqoq qatlam sifatida keng qo'llaniladi. Substrat va funktsional metall plyonka o'rtasida joylashgan bo'lib, u yanada barqaror interfeys yaratadi va qoplamaning yopishishini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Chromium yopishqoqlikni qanday yaxshilaydi?
Xrom ko'pincha yopishtiruvchi qatlam sifatida tavsiflanadi, ammo u an'anaviy yopishtiruvchi kabi harakat qilmaydi. Buning o'rniga, u substrat va funktsional metall plyonka o'rtasida yanada barqaror interfeys yaratadi, bu esa qoplamani yanada ishonchli bog'lash imkonini beradi.
-
Substratga yopishtirish
Xrom kimyoviy jihatdan oltin yoki mis kabi metallarga qaraganda ko'proq reaktivdir. Cho'kish paytida u shisha, kremniy oksidi va ko'plab keramik substratlar yuzasida kislorod bilan osongina o'zaro ta'sir qiladi va yupqa xrom oksidi (Cr₂O₃) oraliq qatlam hosil qiladi. Ushbu qatlam qoplama va substrat o'rtasidagi aloqani mustahkamlaydi, yuqorida yotqizilgan qatlamlar uchun barqaror poydevor yaratadi.
-
Funktsional metallar bilan bog'lanish
Substrat bilan yaxshi bog'lashdan tashqari, xrom ham oltin, mis va nikel kabi metallar bilan barqaror interfeys hosil qiladi. Natijada, odatdagi yupqa{1}}plenka tuzilishi uchta qatlamdan iborat:
Substrat → Xrom yopishtiruvchi qatlam → Funktsional metall plyonka
Xrom qatlami substrat va funktsional qoplama o'rtasida o'tish qatlami bo'lib xizmat qiladi, plyonka tizimining umumiy yopishishini yaxshilaydi.
-
Yupqa, lekin samarali
Xrom yopishqoq qatlami odatda faqat5–20 nmqalin. Kichkina qalinligiga qaramay, u metall plyonkaning elektr o'tkazuvchanligiga, optik xususiyatlariga yoki boshqa funktsional xususiyatlariga sezilarli ta'sir qilmasdan, qoplamaning yopishishini sezilarli darajada yaxshilaydi. Xrom yupqa plyonkalarni joylashtirishda-eng ko'p qo'llaniladigan yopishqoq qatlam materiallaridan biri bo'lib qolishining sabablaridan biri shu.
Xrom qayerda yopishqoq qatlam sifatida ishlatiladi?
Fazalararo bog‘lanishni yaxshilash qobiliyati tufayli xrom turli sohalarda-yupqa plyonkalarni joylashtirishda keng qo‘llaniladi. Odatdagi ilovalarga quyidagilar kiradi:
- Shisha tagliklarda oltin plyonkalar
- Silikon plastinalarda mis o'zaro bog'langan
- Optik qoplamalar va aks ettiruvchi plyonkalar
- MEMS qurilmalari
- Yarimo'tkazgichlarni metalllashtirish
- Sensor elektrodlari
- OLED va displey texnologiyalari
Aksariyat yupqa{0}}film ilovalarida xrom oxirgi funksional qoplama emas, balki pastki qatlam vazifasini bajaradi.
Vakuumda cho'ktirishda xrom qanday ishlatiladi?
Termik bug'lanish va elektron nurli bug'lanishda xrom odatda yupqa plyonka-cho'kish uchun manba material sifatida beriladi. Bug'lanish tizimi va jarayon talablariga qarab, u granulalar, bo'laklar va tayoqlarni o'z ichiga olgan bir nechta shakllarda mavjud.Xrom pelletlarilaboratoriya va sanoat qoplama tizimlarida keng qo'llaniladi, chunki ular yuklanishi oson va barqaror bug'lanishni ta'minlaydi.
Magnitronli püskürtme va boshqa PVD jarayonlari uchun xrom sifatida beriladiChromium Sputtering maqsadlari. Xrom materialini tanlash cho'kma jarayoni va uskunaga bog'liq.
Jarayon bo'yicha maslahatlar
Chromium qatlamini yupqa tuting
Xrom yopishqoq qatlami odatda bir necha nanometr qalinlikda bo'ladi. Haddan tashqari qalinlik plyonka kuchlanishini oshirishi va optik qoplamalarda yorug'lik o'tkazuvchanligini kamaytirishi mumkin.
Vakuumni buzmasdan omonat
Iloji bo'lsa, xrom qatlamini va funktsional metall qatlamini bir xil vakuum aylanishiga qo'ying. Havoga ta'sir qilish xrom yuzasini oksidlashi va uning bog'lanish ish faoliyatini kamaytirishi mumkin.
Yuqori{0}}tozalik Chromiumdan foydalaning
Bug'lanish materialining sifati qoplamaning mustahkamligiga ta'sir qiladi. Nopoklik darajasi past boʻlgan yuqori-soflikdagi xromli materiallar jarayon barqarorligini yaxshilashga yordam beradi va choʻkish paytida ifloslanish xavfini kamaytiradi.
Xulosa
Qalinligi bir necha nanometr bo'lsa-da, xrom yopishqoq qatlami qoplama ishonchliligini oshirishda asosiy rol o'ynaydi. Yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish, optik qoplamalar yoki tadqiqot ilovalari uchun mos keladigan xrom materialini tanlash nozik{1}}filmning ishonchli ishlashiga erishishning muhim qismidir.