لایه نشانی شیمیایی بخار به کمک پلاسما

لایه نشانی شیمیایی بخار به کمک پلاسما
تعداد رای : ۲

لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما (PECVD) یک نوع ویژه‌ای از روش‌ لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار است که در آن به کمک پلاسما همه واکنش‌های CVD تحت تاثیر قرار می‌گیرد و قادر می‌سازد که واکنش‌های فوق به صورت خیلی موثرتری در دماهای به نسبت پایین‌تری انجام شود.
استفاده از پلاسما دمای انجام واکنش‌های CVD را تا مقادیر بین 200 تا 400 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد، در حالی که دمای کاری روش‌های پیشین CVD، در حدود رنج دمایی 425 تا 900 درجه سانتی‌گراد است. ‌استفاده از پلاسما دامنه گسترش روش‌های CVD را به قدری گسترش می‌دهد که پوشش‌دهی همه مواد هادی و غیرهادی بوسیله آن امکان‌پذیر می‌شود.
ترسیم ساده شده فرآیند PECVD متشکل از موارد فوق است: یک چمبر واکنش، یک سیستم تامین گاز، یک سیستم چرخش آب، سیستم پمپ‌های خلا، یک هیتر برای گرم کردن زیرلایه و الکترود RF. مکانیزم پوشش‌دهی PECVD عبارت است از: مخلوطی از گازهای شامل پیش‌ماده پوشش ابتدا وارد چمبر واکنش می‌شود. معمولا، یک گاز خنثی نیز علاوه بر گازهای فعال استفاده می‌شود. استفاده از گاز خنثی سبب بهبود شار حرارتی مخلوط گازی می‌شود. همچنین استفاده از گاز خنثی سبب بهبود نرخ گرمایش زیرلایه و تشویق جوانه‌زنی محصولات واکنش بر روی زیرلایه می‌شود.
مهمترین قسمت PECVD الکترود RF آن است. الکترود RF مسئول ایجاد فضای پلاسما است. الکترود RF به یک منبع تغذیه RF متصل می‌شود. در مجاورت آن، یک الکترود دیگر نیز قرار داده می‌شود که از لحاظ الکتریکی به زمین متصل می‌شود. با قرارگیری این دو الکترود در روبروی هم، یک کوپل خازنی تشکیل می‌شود که با اعمال پتانسیل RF به الکترود مربوطه، سبب تحریک گازهای واکنش‌گر بین دو الکترود و تبدیل آن‌ها به پلاسما می‌شود. از آنجا که این آرایش الکترودی بسیار شبیه یک خازن در یک مدار الکتریکی است، پلاسمای شکل گرفته به کمک این آرایش، پلاسمای خازنی (Capacitive Plasma) یا پلاسمای دیودی RF (RF diode) نامیده می‌شود. بدیهی است که ولتاژ مورد نیاز برای شروع تخلیه الکتریکی بین دو الکترود ذکر شده، تابعی از فاصله بین دو الکترود و فشار گاز است. معمولا در کاربردهای صنعتی از فرکانس‌های بالایی (فرکانس استاندارد 56/13 مگاهرتز) برای تحریک و حفظ پلاسما استفاده می‌کنند.
لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار یکی از مهمترین روش‌های پوشش‌دهی است که کاربرد امروزه آن هم حوزه‌های صنعتی و هم حوزه‌های تحقیقاتی را در بر گرفته است. در این میان، منحصرا روش PECVD بیشتر برای تولید نانولوله‌های کربنی (CNTs)، نانوالیاف کربنی (CNFs) و ساخت لایه‌های نازک متشکل از مواد غیرآلی استفاده می‌شود.
برخی از کاربردهای این دستگاه عبارتند از:
  • لایه‌نشانی مواد مختلف برای ریزساخت‌ها (microfabrication) در فرم‌های مختلف شامل تک‌کریستال‌ها، پلی‌کریستال‌ها، آمورف و ساختارهای با رشد هم‌بافته (epitaxial)
  • در صنایع میکروالکترونیک برای کاربردهای نیازمند به دقت ابعادی بالا
  • پوشش‌های مقاوم به سایش و خوردگی بر روی ابزارآلات، یاطاقان‌ها و مته‌ها.
  • نانولوله‌های کربنی (CNTs) و نانوالیاف کربنی (CNFs)

دستگاه لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما (PECVD) یک سیستم بسیار خاص برای ایجاد نانوساختارهای کربنی، نانولوله‌های کربنی و دیگر تولیدات نانوساختارها است. مشخصات دستگاه ساخته شده توسط تولید کننده در جدول ارائه شده است.
filereader.php?p1=main_6f4922f45568161a8
لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما (PECVD) یک روش بدون رقیب برای ایجاد نانولوله‌های کربنی (CNTs)، نانوالیاف کربنی (CNFs) و دیگر تولیدات پوشش‌های نانوساختار است.

  • قبل از استفاده از این دستگاه، اپراتور باید به خوبی آموزش دیده و توسط شرکت تولید کننده تاییدیه کار با دستگاه اخذ کند.
  • اطمینان حاصل کنید که زیرلایه در محفظه قرار داده شده و درپوش محفظه به خوبی بسته شده است.
  • آلارم هشدار سیستم نشان از شرایطی داد که سیستم در انجام فرآیندهای خود با مشکل مواجه است. اپراتور باید هشیار باشد تا علت آلارم شناسایی شود.
  • هنگامی که فرآیند لایه‌نشانی به اتمام رسید، اپراتور باید سیستم را ابتدا خاموش کرده و سپس همه سیلندرهای گاز را قطع کند.
  • سیلندر گازهای خطرناک باید در قفسه مخصوص قرار گیرد. یک سیلندر پشتیبان نیتروژن برای هر یک از گازهای خطرناک توصیه می‌شود. سیلندر گازهای دیگر باید با به دیوار اتصال داده شود و با یک حفاظ از تابش مستقیم نور خورشید دور نگه داشته شود.
  • هیچگاه رگولاتورهای گاز را دستکاری نکنید، آنها باید از طریق MFC ها تنظیم شوند. فشار زیاد می‌تواند سبب صدمه وارد شدن به MFC ها شود. همچنین فشار کم نیز می‌تواند بازدهی سیستم را کاهش دهد.
  • گازهای پیش‌ماده باید با احتیاط استفاده شود:
الف) سیلان و هیدروژن هر دو به شدت اشتعال پذیر و قابل انفجار هستند. کاربران باید با خطرات ناشی از کار با این سیلندرهای گاز آشنا باشند.
ب) آمونیاک بسیار فعال و در واقع یک نوع گاز مایع شده خطرناک است که در سیلندرهای مخصوص حمل و نقل می‌شود. هیچگاه از بطری‌های معمول برای این گاز استفاده نکنید چرا که بسیار خورنده بوده و می‌تواند به گازهای نامطلوب هیدروژن و نیتروژن تبدیل شود. از بطری‌های استاندارد استفاده کنید.
ج) در معرض قرارگیری گاز حاوی سیلیکون (هیدروژن) در مجاورت هوا منجر به ایجاد شعله کوچکی می‌شود. اطمینان حاصل کنید که پمپ اصلی دائما با نیتروژن حین عملکرد خود تمیز می‌شود.
  • هنگامی که سیستم را برای هر مدتی ترک می‌کنید، به خصوص در طول شب؛ اطمینان حاصل کنید که محفظه خالی شده است و همه شیرهای گاز شامل شیرهای اصلی سیلندرها و رگولاتورها بسته شده‌اند.
  • در صورت هرگونه بروز اتفاق غیر منتظره، برق‌های سیستم را به کمک کلید خاموش اضطراری که در بدنه جلوی سیستم تعبیه شده، قطع کنید. در هر زمانی که دستگاه با مشکل مواجه شد، می‌توانید از کلید اضطراری قرمز رنگ کنار دستگاه برای خاموش کردن اضطراری دستگاه استفاده کنید.

استاندارد های این محصول

  • گواهی نانومقیاس

    گواهی نانومقیاس

    تاریخ استاندارد : ۱۳۹۶/۰۸/۳۰

    تاریخ اعتبار : ۱۳۹۹/۰۹/۰۱

  • گواهی ارتباط با نانو

    گواهی ارتباط با نانو

    تاریخ استاندارد : ۱۳۹۶/۰۸/۳۰

    تاریخ اعتبار : ۱۳۹۹/۰۹/۰۱

نظرات

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کد امنیتی (حروف بزرگ)