Vakuumbeschichtung ist eine Technologie, bei der Metalle, Legierungen, Verbindungen und andere Materialien auf der Oberfläche von Objekten abgeschieden werden, um in einer Vakuumumgebung durch physikalische oder chemische Methoden dünne Filme zu bilden. Hier eine ausführliche Einführung:
Prinzip:
• Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD): Nutzung physikalischer Prozesse wie Verdampfen und Sputtern, um Beschichtungsmaterialien in gasförmige Atome oder Moleküle umzuwandeln, die sich dann auf der Substratoberfläche ablagern und dünne Filme bilden. Beispielsweise wird beim Aufdampfen das Beschichtungsmaterial erhitzt, um in einen gasförmigen Zustand zu verdampfen. Die gasförmigen Atome oder Moleküle bewegen sich im Vakuum zufällig und lagern sich bei Kontakt mit der Substratoberfläche auf dieser ab.
• Chemische Gasphasenabscheidung (CVD): Durch die chemische Reaktion gasförmiger chemischer Substanzen auf der Substratoberfläche werden feste Substanzen erzeugt und zu dünnen Filmen abgeschieden. Beispielsweise werden unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen gasförmige Verbindungen, die die Elemente des Beschichtungsmaterials enthalten, zersetzt und reagieren auf der Substratoberfläche, und die resultierenden festen Produkte lagern sich auf dem Substrat ab.
Hauptmethoden:
• Vakuumverdampfungsbeschichtung: Das Beschichtungsmaterial wird in eine Verdampfungsquelle gegeben und zum Verdampfen erhitzt, wodurch Atome oder Moleküle entweichen und auf der Substratoberfläche kondensieren können, um einen Film zu bilden. Es wird häufig zum Beschichten von Metallfilmen, dielektrischen Filmen usw. verwendet.
• Sputtering-Beschichtung: Ein von einer Ionenquelle erzeugter Ionenstrahl bombardiert das Zielmaterial der Beschichtung, wodurch Atome oder Moleküle herausgesputtert und auf der Substratoberfläche abgeschieden werden, um einen Film zu bilden. Es kann zur Beschichtung verschiedener Metall-, Legierungs- und Verbundfilme verwendet werden.
• Ionenbeschichtung: Unter Vakuumbedingungen wird das Beschichtungsmaterial ionisiert und dann durch ein elektrisches Feld beschleunigt, um sich auf der Substratoberfläche abzuscheiden. Es hat eine starke Haftung und eine gute Filmqualität.
Anwendungsgebiete:
• Optisches Feld: Die Beschichtung optischer Linsen kann die Transmission erhöhen oder die Reflexion verringern und so die Bildqualität verbessern. Es kann auch zur Herstellung von Spiegeln, Filtern und anderen optischen Komponenten verwendet werden.
• Elektronischer Bereich: Bei der Herstellung von Halbleitergeräten wird er zur Herstellung von Metallelektroden, Barriereschichten, Isolierschichten usw. verwendet; Es kann auch zur Beschichtung elektronischer Komponenten verwendet werden, um deren Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
• Dekorativer Bereich: Das Auftragen von Gold-, Silber-, Chrom- und anderen Metallfilmen auf die Oberfläche von Schmuck, Uhren, Hardwareprodukten usw. kann deren Ästhetik und Glanz verbessern sowie deren Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhöhen.
• Werkzeugbereich: Durch die Beschichtung harter Filme wie Titannitrid und Titankarbid auf der Oberfläche von Schneidwerkzeugen und Formen können Härte, Verschleißfestigkeit und Schmierfähigkeit verbessert und die Lebensdauer verlängert werden.
