کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8029117 1517643 2013 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence of substrate rotation and target arrangement on the periodicity and uniformity of layered coatings
ترجمه فارسی عنوان
تأثیر چرخش بستر و تنظیم هدف بر روی دوره و یکنواختی پوششهای لایه ای
کلمات کلیدی
رسوب خطی، شبیه سازی رایانهای، چرخش سیاره ای، ساختار لایه دوره ای یکنواختی،
ترجمه چکیده
در رسوبات بخار فیزیکی، ماده از یک هدف تبخیر می شود و در مناطق زیر بستگی دارد که در خط مستقیم یک منبع تبخیر هستند. برای اطمینان از رسوب یکنواخت، زیر بنا بر روی یک ورق ورق قرار گرفته و به نحوی شبیه چرخش سیاره ای چرخانده می شود. در سیستم های رسوب صنعتی، میز متحرک در اطراف چند محور چرخش می یابد و زیر شاخه ها را در کنار اهداف مختلف حرکت می دهد. چرخش بستر و تنظیم هدف به این ترتیب یکنواختی مواد سپرده را تعیین می کنند. هنگامی که مواد مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، پوشش ها را می توان در ساختار لایه ای تهیه کرد. در چنین مواردی، چرخش و تنظیم هدف نیز ساختار لایه پوشش ها را تعیین می کند. در مقاله حاضر، برای تحلیل تاثیر چرخش و تنظیم هدف بر روی یکنواختی و دوره ای پوشش های لایه ای، یک شبیه سازی کامپیوتری از رشد پوشش در یک سیستم رسوب صنعتی با نوع سیاره ای چرخش مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که حالت های بسیار دوره ای چرخش که توسط دنده چرخ دنده و زاویه سوئیچ مشخص می شود، باعث عدم تنوع زیاد در ضخامت و ترکیب پوشش های لایه شده می شود. از سوی دیگر، حالتهای چرخشی کمتر از یکنواختی بهتر، هرچند برای پارامترهای چرخشی خاص نیز ممکن است یکنواختی قابل توجهی ایجاد شود. ریزش دقیق پوشش های لایه ای را می توان از حداقل چندین بار انقلاب دور محور محاسبه کرد. محاسبات ضخامت و ترکیب پوشش در محیط ابزار گرد نشان می دهد که یکنواختی نیز به زمان رسوب بستگی دارد. پیکربندی با اهداف حداکثر جدا شده، یکنواخت تر شدن پوشش را بهتر از پیکربندی با اهداف نزدیک قرار می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد فناوری نانو (نانو تکنولوژی)
پیش نمایش مقاله
تأثیر چرخش بستر و تنظیم هدف بر روی دوره و یکنواختی پوششهای لایه ای
چکیده انگلیسی
In physical vapor deposition, the material is vaporized from a target and deposited on the areas of substrate that are in the line-of-sight of a vaporization source. To ensure uniform deposition, substrates are positioned on a turntable and rotated in a manner similar to the planetary rotation. In industrial deposition systems the turntable rotates around several axes and moves substrates along different targets. The substrate rotation and the target arrangement therefore determine the uniformity of the deposited material. When different target materials are used coatings can be prepared in a layered structure; in such a case, the rotation and the target arrangement also determine the layer structure of the coatings. In the present paper a computer simulation of coating growth in an industrial deposition system with a planetary type of rotation has been used to analyze the influence of the rotation and the target arrangement on the uniformity and the periodicity of layered coatings. Results of simulations show that highly periodic modes of rotation, which are determined by the turntable gear ratio and the switch angle, cause large non-uniformities both in the thickness and the composition of layered coatings. On the other hand, less periodic modes of rotation produce better coating uniformity although for certain rotation parameters significant non-uniformities may also occur. Exact periodicity of layered coatings can be calculated from the least common multiple of revolution times around individual axes. Calculations of coating thickness and composition on the perimeter of a round tool show that the uniformity also depends on the deposition time. Configuration with maximally separated targets produces better coating uniformity than configuration with closely positioned targets.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Surface and Coatings Technology - Volume 235, 25 November 2013, Pages 32-44
نویسندگان
,