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PECVD和PACVD等离子化学沉积技术

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灵兮认为PECVD-Plasma enhanced chemical vapor deposition和PACVD-Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition 应该是同一类真空镀膜技术。纳狮 Naxau习惯用PECVD,而欧瑞康巴尔查斯Oerlikon Balzers为代表的公司喜欢用PACVD。

PECVD结合PVD和CVD两种真空镀膜沉积技术,虽然是一种改进的CVD技术,但设备操作上更接近于PVD设备。PECVD/PACVD利用等离子射频引发原料成为等离子体,可以在较低稳定(250℃以下)进行化学反应(CVD)。可以在金属、合金、陶瓷、半导体和高分子材料上进行低温元素沉积,膜层致密均匀(液滴少且小),且适用于复杂的三维零件。

DLC类金刚石涂层

PECVD/PACVD常用于沉积碳膜,如DLC和ta-C类金刚石涂层。是有量的自润滑涂层和黑色高端装饰镀涂层。DLC碳膜,具备高度可调的硬度和摩擦系数。可以自由在sp2(石墨化)和sp3(金刚石)硬度之间定制,并且可以通过元素掺杂,如Si、F、金属等改变涂层的摩擦系数或其它物性。同时,可以使用打底层和梯度层,改善DLC的结合力问题。基于DLC的硬度、膜厚、摩擦系数等薄膜参数高度可控,使其在零件设计初期就可以被考虑在内。

含氢无定形碳(a-C:H),是最通用的PECVD技术应用。这种沉积方法通过等离子体激发和电离引起化学反应,可产生10-22GPa的涂层硬度。

而DLC无氢四面体无定形碳 ta-C由于应力大,膜层较薄,但具备更高的硬度(600HV)和更低的摩擦系数(低于0.1)。通常ta-C拥有(50%-70%)sp3四面体结构.

其它常见PECVD应用

PECVD广泛应用于半导体行业制造集成电路,在光伏、摩擦学、光学和生物医学领域有许多应用。

PECVD是用于制造太阳能电池和光伏的关键沉积技术。它可以均匀的沉积元素在大面积基体上,如太阳能电池板或光学玻璃。通过改变等离子体可以非常精细地调整光学涂层的折射质量,以实现极高的过程控制。