PVD kaplama teknikleri arasında en basit olanıdır. Kaplanacak malzeme, herhangi bir şekilde ısı etkisi ile buharlaştırılır ve buharlaşan atomlar, substrat(kaplanan malzeme) üzerinde giderek yoğuşurlar. İşlem 10-5 – 10-6 ton basınçlı vakum ortamında yapılır. Kaplanan malzemeyi buharlaştırmak için çeşitli teknikler vardır bu teknikler; a) Buharlaştırılacak malzemenin, doğrudan konduğu potaya direnç olarak bağlanması, b) İndüksiyon ocağı ile ısıtma, c) Bir elektron tabancası ile elektron ışını bombardımanı, d) Elektrik arkı oluşturulması, e) Lazer ışını uygulanarak ısıtma ile, buharlaştırma işlemi yapılabilir. Bu tekniklerde, doğrudan direnç, indüksiyon, elektron tabancası ile ışın bombardımanı ve vakum ark en önemlileridir. Buharlaştırıcı potaları refrakter metallerden(Mo,W, Ta), oksitlerden(Al2O3,SiO2,M2O, ThO) veya grafitten yapılır. 1700 C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, su soğutmalı bakır potalarda kullanılabilir.
Termal buharlaştırma işlemi sırasında, substratın, kaynağa en yakın bölümünün daha kalın olması, substrata dönme hareketi verilmesiyle önlenebilir. Başka bir çözüm ise, vakum odasında 0.005-0.2 Torr basınçlı bir soygaz vererek, buhar atomlarının birbirleriyle çarpışarak, substratın üzerinde eşit miktarda dağılmasını sağlamaktır. Bu yöntem ile çok düzgün bir kaplama elde edilebilir. Termal buhar kaplama işlemi, buharlaşan atomların kinetik enerjileri düşük olduğu için, kaplamaların ana malzemeye yapışma yetenekleri düşüktür. Bunun yanında, sistemin oldukça basit olması ve buhar veriminin yüksek, kaplama malzemesi seçiminde geniş olanaklar sunması, termal buharlaşma tekniğinin avantajlarıdır.
Buharlaşmanın ısı rezistansı ile sağlandığı durumda, etrafına rezistans teli sarılmış, yüksek sıcaklığa dayanıklı pota içerisinde malzemeler ısıtılmaktadır. Buharlaştırma, indüksiyon akımı ile yapıldığında ise su soğutmalı bakır tel sarılmış, sıcaklığa dayanıklı potalara akım uygulanarak buharlaştırma sağlanır. Bu yöntem diğer tekniklere göre daha ucuzdur ancak bazı dezavantajları vardır. Geometrik faktörler sebebiyle büyük çaplı üretimler çok zor veya mümkün değildir. Düşük ergime sıcaklığına sahip malzemeler için kullanılabilir. Bazı durumlarda, potada sıcaklıktan etkilenerek buharlaşır ve kaplama bozulabilir.
Termal buharlaştırma işlemi, 1.10-6 T’nun altındaki vakumlu ortamda, buharlaştırılan kaplama malzemesi ve substrat üzerine yoğunlaşacak olan parçalar ile kaplama oluşturulan prosestir. Termal buharlaştırma işlemi, “vakum katmanlama” olarak da adlandırılabilir. Rezistansla ısıtma işlemi, ince film kaplamalarında sıkça kullanılır. Kaplanacak olan malzemeler, W, Mo, Ta gibi ısıya dayanıklı, ergime noktası çok yüksek olan metallerden imal edilmiş potaların içinde veya direkt olarak ısıtılmış rezistans üzerinden buharlaştırılır. Quartz, grafit, alüminyum, berilyum, boron-nitrit ve zirkonyumdan imal edilmiş potalar direkt ısıtmada kullanılmaktadır.
Isıya dayanıklı, yüksek ergime noktasına sahip metaller, elektron demeti katmanlama işlemi ile buharlaştırılır. Çünkü bu özelliklerdeki metaller, basit rezistanslı ısıtıcılarda buharlaştırılamamaktadır. Buharlaştırma için bir başka teknikte Lazer katmanlamadır. Lazer katmanlama, kontrol edilebilen kimyasal karışım ve bileşiklerin veya alaşımların buharlaştırılmasında kullanılır. Lazer buharlaştırma tekniğinde, yüksek güçte atım yapılarak, KrF lazeri gibi lazerler, quartz cama ışınlanır. Kaplanacak malzeme üzerine düşen lazer yoğunluğunu artırmak için quartz bir lens kullanılır. Yüzeyden buharlaştırılan atomlar, vakumlu ortamda hareket edip, substrat yüzeyinde film oluşturmak üzere toplanırlar ( – Pulsed Laser Deposition). işlemi, kompleks metal kaplamalarında, süperiletkenlerde ve ferro-elektrik ince filmlerde kullanılır.
Moleküler demet epitaksi işlemi(MBE), termal buharlaştırmada en çok kullanılan ve en güvenilir işlemdir. Sistemde, kaplanacak malzemenin buharlaştırma oranı bilgisayar ile kontrol edilmektedir. MBE sistemi, alaşım ya da bileşiklerin kaplamalarında asıkça kullanılır. Sistem, büyütme çemberi, analiz çemberi ve numune çemberinden oluşur. Son bulunan teknolojilerde kaplama malzemelerinin buhar fazında olduğu sistemler oluşturulmuştur. MBE sistemi, atom veya molekül demetlerini çok büyük alanlara, tek kristal katman halinde, film oluşturmakta kullanılır. MBE sistemi, yarı iletken yapımında kullanılmaktadır. Organik-metal bileşik kaplama yapmak için kullanılan türün adı OMVPE’dir (Organometallic vapor phase epitaxy).
Daha fazla bilgi için:
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
PVD kaplama teknikleri arasinda en basit olanidir Kaplanacak malzeme herhangi bir sekilde isi etkisi ile buharlastirilir ve buharlasan atomlar substrat kaplanan malzeme uzerinde giderek yogusurlar Islem 10 5 10 6 ton basincli vakum ortaminda yapilir Kaplanan malzemeyi buharlastirmak icin cesitli teknikler vardir bu teknikler a Buharlastirilacak malzemenin dogrudan kondugu potaya direnc olarak baglanmasi b Induksiyon ocagi ile isitma c Bir elektron tabancasi ile elektron isini bombardimani d Elektrik arki olusturulmasi e Lazer isini uygulanarak isitma ile buharlastirma islemi yapilabilir Bu tekniklerde dogrudan direnc induksiyon elektron tabancasi ile isin bombardimani ve vakum ark en onemlileridir Buharlastirici potalari refrakter metallerden Mo W Ta oksitlerden Al2O3 SiO2 M2O ThO veya grafitten yapilir 1700 C nin uzerindeki sicakliklarda su sogutmali bakir potalarda kullanilabilir Buharlastirilmis Tungsten Termal buharlastirma islemi sirasinda substratin kaynaga en yakin bolumunun daha kalin olmasi substrata donme hareketi verilmesiyle onlenebilir Baska bir cozum ise vakum odasinda 0 005 0 2 Torr basincli bir soygaz vererek buhar atomlarinin birbirleriyle carpisarak substratin uzerinde esit miktarda dagilmasini saglamaktir Bu yontem ile cok duzgun bir kaplama elde edilebilir Termal buhar kaplama islemi buharlasan atomlarin kinetik enerjileri dusuk oldugu icin kaplamalarin ana malzemeye yapisma yetenekleri dusuktur Bunun yaninda sistemin oldukca basit olmasi ve buhar veriminin yuksek kaplama malzemesi seciminde genis olanaklar sunmasi termal buharlasma tekniginin avantajlaridir Buharlasmanin isi rezistansi ile saglandigi durumda etrafina rezistans teli sarilmis yuksek sicakliga dayanikli pota icerisinde malzemeler isitilmaktadir Buharlastirma induksiyon akimi ile yapildiginda ise su sogutmali bakir tel sarilmis sicakliga dayanikli potalara akim uygulanarak buharlastirma saglanir Bu yontem diger tekniklere gore daha ucuzdur ancak bazi dezavantajlari vardir Geometrik faktorler sebebiyle buyuk capli uretimler cok zor veya mumkun degildir Dusuk ergime sicakligina sahip malzemeler icin kullanilabilir Bazi durumlarda potada sicakliktan etkilenerek buharlasir ve kaplama bozulabilir Termal buharlastirma isleminde kullanilan buharlastirma kaynaklari Termal buharlastirma islemi 1 10 6 T nun altindaki vakumlu ortamda buharlastirilan kaplama malzemesi ve substrat uzerine yogunlasacak olan parcalar ile kaplama olusturulan prosestir Termal buharlastirma islemi vakum katmanlama olarak da adlandirilabilir Rezistansla isitma islemi ince film kaplamalarinda sikca kullanilir Kaplanacak olan malzemeler W Mo Ta gibi isiya dayanikli ergime noktasi cok yuksek olan metallerden imal edilmis potalarin icinde veya direkt olarak isitilmis rezistans uzerinden buharlastirilir Quartz grafit aluminyum berilyum boron nitrit ve zirkonyumdan imal edilmis potalar direkt isitmada kullanilmaktadir Isiya dayanikli yuksek ergime noktasina sahip metaller elektron demeti katmanlama islemi ile buharlastirilir Cunku bu ozelliklerdeki metaller basit rezistansli isiticilarda buharlastirilamamaktadir Buharlastirma icin bir baska teknikte Lazer katmanlamadir Lazer katmanlama kontrol edilebilen kimyasal karisim ve bilesiklerin veya alasimlarin buharlastirilmasinda kullanilir Lazer buharlastirma tekniginde yuksek gucte atim yapilarak KrF lazeri gibi lazerler quartz cama isinlanir Kaplanacak malzeme uzerine dusen lazer yogunlugunu artirmak icin quartz bir lens kullanilir Yuzeyden buharlastirilan atomlar vakumlu ortamda hareket edip substrat yuzeyinde film olusturmak uzere toplanirlar Pulsed Laser Deposition islemi kompleks metal kaplamalarinda superiletkenlerde ve ferro elektrik ince filmlerde kullanilir Molekuler demet epitaksi islemi MBE termal buharlastirmada en cok kullanilan ve en guvenilir islemdir Sistemde kaplanacak malzemenin buharlastirma orani bilgisayar ile kontrol edilmektedir MBE sistemi alasim ya da bilesiklerin kaplamalarinda asikca kullanilir Sistem buyutme cemberi analiz cemberi ve numune cemberinden olusur Son bulunan teknolojilerde kaplama malzemelerinin buhar fazinda oldugu sistemler olusturulmustur MBE sistemi atom veya molekul demetlerini cok buyuk alanlara tek kristal katman halinde film olusturmakta kullanilir MBE sistemi yari iletken yapiminda kullanilmaktadir Organik metal bilesik kaplama yapmak icin kullanilan turun adi OMVPE dir Organometallic vapor phase epitaxy Daha fazla bilgi icin Fiziksel Buhar Biriktirme Ince film kaplama teknikleri