لایه نشانی چیست؟ | روش های لایه نشانی | لایه نشانی در خلاء
لایه نشانی چیست؟ | روش های لایه نشانی | لایه نشانی در خلاء

پلاسما کلینر

پلاسما کلینر - Plasma Cleaner

لایه نشانی

لایه نشانی مجموعه‌ای از فرایندها است که برای ایجاد لایه‌های نازک یا ضخیم از یک ماده به صورت اتم به اتم یا مولکول به مولکول روی یک سطح جامد استفاده می‌شود. لایه ایجاد شده پوششی بر روی یک سطح ایجاد می‌کند و بسته به نوع کاربرد، خصوصیات سطح زیر لایه را تغییر می‌دهد. ضخامت لایه‌های ایجاد شده در این فرایند بسته به روش و نوع ماده مورد نظر، می تواند در بازه ضخامتی به اندازه یک اتم(نانومتر) تا چند میلی‌متر باشد. روش‌های مختلفی برای ایجاد لایه‌ای از مواد گوناگون روی سطوح مختلف وجود دارد مثل اسپری کردن، پوشش چرخشی(Spin Coating)، آبکاری و روش‌های لایه نشانی در خلاء که از رسوب فاز بخار ماده هدف انجام می‌شوند. در ادامه به معرفی آنها می‌پردازیم:

 

لایه نشانی دورانی (Spin Coating)

این روش برای نشاندن یک لایه نازک روی یک زیرلایه مسطح استفاده می‌شود. معمولا مقدار کمی از ماده مورد نظر که به صورت مایع است را روی مرکز زیرلایه می‌ریزند و سپس زیرلایه شروع به چرخش می‌کند تا ماده مورد نظر با چگالی مشخصی که دارد توسط نیروی گریز از مرکز روی زیرلایه پخش شود.

 

آبکاری (Electroplating)

آبکاری روشی است برای ایجاد لایه‌ای از یک فلز روی یک سطح فلزی یا رسانا. این روش از سایر روش‌ها ارزان‌تر است و معمولا برای بهبود رسانایی سطح، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و کاربردهای تزئینی مثل پوشش‌دهی شیرآلات استفاده می‌شود.

 

اسپری کردن (Spraying)

در این روش، ذرات یا قطرات ماده مورد نظر بر روی زیرلایه اسپری می‌شوند تا روی آن نشسته و یک لایه پوشاننده تشکیل دهند.

 

لایه نشانی در خلاء

در صورتی که فرایند لایه نشانی در محیطی با فشار کمتر از اتمسفر(خلاء) انجام شود، به آن لایه نشانی در خلاء می‌گویند. خلاء موجب کم شدن چگالی اتم‌های موجود در محیط شده و در نتیجه میانگین مسیر آزاد اتم‌ها را افزایش می‌دهد. به علاوه خلاء کردن محیط می‌تواند موجب حذف اتم‌های گازی نامطلوب در محیط لایه نشانی شده و موجب شود که ترکیب شیمیایی لایه‌های ایجاد شده به فرمول شیمیایی مورد نظر نزدیک‌تر شود.

 

لایه نشانی به روش رسوب بخار

این روش بسته به فرایند رسوب بخار مورد نظر، به دو دسته رسوب شیمیایی بخار(CVD) و رسوب فیزیکی بخار(PVD) تقسیم می‌شود. در فرایند رسوب‌دهی شیمیایی بخار، ذرات معلق در محفظه لایه نشانی(بخارات شیمیایی)، تحت فرایند‌های شیمیایی مثل ترکیب و تجزیه قرار می‌گیرند و در نهایت به صورت لایه‌ای متراکم و جامد روی سطح مورد نظر می‌نشینند. در روش رسوب بخار شیمیاییِ، معمولا محصولات جانبی فراری ایجاد می‌شود که با جریان گاز از محفظه خارج می‌شوند. در صورتی که در فرایند CVD به منظور بهبود واکنش‌های شیمیایی از پلاسما استفاده شود به آن CVD تقویت شده با پلاسما(PECVD)  می‌گویند.

در روش PVD، ماده پوشش‌دهنده که به صورت جامد است از حالت جامد به فاز بخار تبدیل شده، بمباران سطح صورت گرفته و روی زیر لایه می‌نشیند.

با توجه به روش تبدیل به فاز بخار، روش PVD به دسته‌های گوناگون تقسیم می‌شود که عبارتند از:

لایه نشانی به روش تبخیر حرارتی

در این روش ماده در اثر گرمای ایجاد شده به علت عبور جریان الکتریکی بالا از یک بوته یا بسکت، به دمای ذوب رسیده و سپس بخار می‌شود و بر روی زیرلایه به صورت لایه‌ای نازک می‌نشیند. در میان محصولات شرکت پوشش های نانوساختار، مدل‌های لایه نشان کربن(DCT و DCR) و دستگاه تبخیر حرارتی مدل DTT، به ترتیب برای لایه نشانی کربن و فلزات به روش تبخیر حرارتی عمل می‌کنند.

لایه نشانی با استفاده از لیزر پالسی (PLD)

در این روش برخورد پرتوی پر انرژی لیزر به سطح ماده هدف باعث کنده شدن مولکول‌های آن می‌شود. سپس این مولکول‌ها روی سطح زیر لایه می‌نشینند. دستگاه PLD ساخت شرکت پوشش های نانوساختار علاوه بر استفاده از روش PLD، مجهز به سه چشمه تبخیر نیز می‌باشد که امکان استغاده از روش تبخیر حرارتی را نیز برای کابران فراهم می‌کند.

لایه نشانی به روش کند و پاش (Sputtering)

در این روش با بمباران سطح ماده هدف توسط یون‌های پر انرژی گاز آرگون، مولکول‌های سطح هدف کنده شده و بر روی زیر لایه می‌نشینند. سیستم‌های اسپاترینگ شرکت پوشش های نانوساختار با توجه به تعداد کاتد‌ها، خلاء نهایی سیستم  و منابع تغذیه(DC و RF) در مدل‌های DST3، DSR1 و DST1 موجود هستند.

 

لایه نشانی با استفاده از پرتوی الکترونی (Electron Gun)

در این روش با بمباران ماده توسط میلیارد‌ها الکترون با انرژی جنبشی بالا و افزایش دمای ماده تا حد رسیدن به دمای تبخیر آن، اقدام به لایه نشانی می‌شود.

محصولات شرکت دانش بنیان پوشش های نانو ساختار همگی از نوع لایه نشانی در خلاء به روش PVD هستند. در صورتی که قصد انجام PVD را دارید و یا جهت کسب اطلاعات بیشتر راجع  به محصولات شرکت پوشش های نانو ساختار به آدرس اینترنتی شرکت مراجعه نمایید.