История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-11-17 | 642 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Вакуумная напылительная установка SPI Module Sputter/Carbon Coater (Structure Probe, Inc. США) (рис. 7) позволяет наносить тонкие пленки (нанометровой толщины) углерода и золота с целью создания токопроводящих дорожек на микрофлюидных чипах для подачи управляющего напряжения на исполнительные элементы и регистрации электрического тока. Также на данной установки можно осуществлять плазменную очистку и модификацию поверхности образцов.
Рис. 7. Вакуумная напылительная установка SPI Module Sputter/Carbon Coater.
Вакуумное напыление основано на создании направленного потока частиц (атомов, молекул или кластеров) наносимого материала на поверхность изделия. Процесс включает в себя такие стадии, как переход напыляемого вещества из твердого состояния в газообразное, перенос молекул газовой фазы к поверхности изделия, формирование пленки.
По способу перевода вещества из конденсированной в газовую фазу различают вакуумное испарение и ионное распыление. При ионном распылении частицы наносимого вещества выбиваются с поверхности конденсированной фазы путем ее бомбардировки ионами низкотемпературной плазмы. Вариантами ионного распыления являются катодное, магнетронное, ионно-плазменное и высокочастотное распыление, которые отличаются друг от друга условиями формирования и локализацией в пространстве низкотемпературной плазмы. Если распыление проводится в присутствии химических реагентов (в газовой фазе), то на поверхности изделия образуются продукты их взаимодействия с распыляемым веществом. Такое распыление называется реактивным.
Перенос частиц напыляемого вещества от источника (мишени) к поверхности образца осуществляется по прямолинейным траекториям при вакууме 10-2 Па и ниже (вакуумное испарение) и путем диффузионного и конвективного переноса в плазме при давлениях 1 Па (катодное распыление) и 10-1-10-2 Па (магнетронное и ионно-плазменное распыление). Взаимодействие каждой частицы напыляемого вещества при соударении с поверхностью детали зависит от ее энергии, температуры поверхности и химического сродства материалов пленки и образца. Атомы или молекулы, достигшие поверхности, могут либо отразиться от нее, либо адсорбироваться и через некоторое время покинуть ее (десорбция), либо адсорбироваться и образовывать на поверхности конденсат (конденсация). При высоких энергиях частиц, большой температуре поверхности и малом химическом сродстве частица отражается поверхностью. Температура поверхности образца, выше которой все частицы отражаются от нее и пленка не образуется, называется критической. Критической плотностью потока испаряемых частиц для данной температуры поверхности называется наименьшая плотность, при которой частицы конденсируются и формируют пленку.
|
Структура напыленных пленок зависит от свойств материала, состояния и температуры поверхности, скорости напыления. Пленки могут быть аморфными (стеклообразными, напр. оксиды, Si), поликристаллическими (металлы, сплавы, Si) или монокристаллическими (напр., полупроводниковые пленки, полученные молекулярно-лучевой эпитаксией). Для упорядочения структуры и уменьшения внутренних механический напряжений пленок, повышения стабильности их свойств и улучшения адгезии к поверхности образца, сразу же после напыления без нарушения вакуума производят отжиг пленок при температурах, превышающих температуру поверхности при напылении.
Вакуумно-напылительные установки. Для вакуумного напыления используют технологическое оборудование периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. Установки периодического действия осуществляют один цикл нанесения пленок при заданном числе загружаемых изделий. Установки непрерывного действия используют при серийном и массовом производстве. Они бывают двух видов: многокамерные и многопозиционные однокамерные. Первые состоят из последовательно расположенных напылительных модулей, в каждом из которых осуществляется напыление пленок определенных материалов или их термическая обработка и контроль. Модули объединены между собой шлюзовыми камерами и транспортирующим конвейерным устройством. Многопозиционные однокамерные установки содержат несколько напылительных постов (расположенных в одной вакуумной камере), соединяемых транспортным устройством конвейерного или роторного типа.
|
Основные узлы и системы установок для вакуумного напыления представляют собой самостоятельные устройства, выполняющие заданные функции: создание вакуума, испарение или распыление материала пленок, транспортировку деталей, контроль режимов напыления и свойств пленок, электропитание и др. Обычно установка для ВН включает в себя:
- рабочую камеру, в которой осуществляется напыление пленок,
- источники испаряемых или распыляемых материалов с системами их энергопитания и устройствами управления,
- газораспределительную систему, обеспечивающую получение необходимого вакуума и организацию газовых потоков,
- систему электропитания и блокировки всех устройств и рабочих узлов установки,
- систему контроля и управления установкой, обеспечивающую заданные скорость напыления, толщину пленок, температуру поверхности образца и др.,
- транспортирующие устройства, обеспечивающие ввод и вывод деталей в рабочую камеру, точное размещение их на постах напыления и перевод из одной позиции напыления на другую при создании многослойной системы пленок,
- систему вспомогательных устройств [12, 13, 14].
Напыление золота на поверхность полимерных материалов осуществлялось пучком ускоренных ионов золота в среде Ar. Перед напылением образец для очистки подвергался ионному травлению в течение 10 сек. Давление в камере понижалось до 10-2 Па. Основные функциональные и управляющие элементы установки поясняются на рис. 8.
Рис. 8. Основные функциональные и управляющие элементы напылительной установки SPI Module Sputter/Carbon Coater.
3.4. Экспериментальная установка для определения угла смачивания поверхности различными буферными растворами
|
Измерения угла смачивания на разных материалах проводились на специально собранной установке на основе микроскопа Prima Expert, изображение которой приведено на рис. 9.
Рис. 9. Схема измерительной установки: 1 – объектив микроскопа Prima Expert, 2 – USB-кабель, 3 – диодная подсветка, 4 – предметный столик с возможностью изменения высоты и угла наклона.
Измерения осуществлялись следующим образом. На предметный столик помещался образец. Капли выбранной жидкости наносились на поверхность исследуемого образца с помощью пипетки-дозатора. Объем капли составлял 20 микролитров. Проводилось фотографирование капли, а затем – обработка полученного изображения программой DropSnake v2.0.
|
|
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!