Формирование наноструктурированных покрытий методом магнетронного распыления

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика, энергетика, биофизика, бионика» среди индивидуальных работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Нанотехнология, Прикладная физика

Авторы работы: ГБОУ Школа № 1862

Предметы: Физика

Классы: 9 класс

Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 16−17 апреля 2018 года

Описание

Наноструктурированные покрытия – это покрытия толщиной от 1 до 100 нм. В зависимости от наносимого вещества поверхности приобретают следующие свойства: гидрофобность, коррозионную стойкость, износостойкость.

Цель работы

Подбор оптимальных параметров технологического процесса формирования наноструктурированных покрытий методом магнетронного распыления для получения тонких плёнок меди с заданными характеристиками.

Объект исследования

Толщина наноструктурированных покрытий.

Предмет исследования

Технологический процесс получения нанопокрытий.

Задачи

Изучить устройство малогабаритной вакуумной установки модульного типа; выделить этапы технологического процесса нанесения тонких покрытий методом магнетронного распыления; изучить физические явления, лежащие в основе метода магнетронного распыления; изучить зависимость характеристик тонких плёнок меди (Сu) от параметров технологического процесса; выделить преимущества и недостатки метода магнетронного распыления для нанесения тонких покрытий.

Методы исследования

Анализ материалов по данной теме
Беседа с сотрудниками кафедры «Электронные технологии в машиностроении (МТ-11)» МГТУ им. Н. Э. Баумана
Наблюдение технологического процесса нанесения покрытий методом магнетронного распыления.

Результаты работы

1. Изучено устройство малогабаритной вакуумной установки модульного типа.

2. Выделено 12 этапов технологического процесса нанесения тонких покрытий методом магнетронного распыления.

3. Измерена толщина 4 образцов тонких плёнок меди на ситалловых подложках при помощи АСМ.

4. Построен график зависимости толщины тонких плёнок меди от времени их нанесения.

5. Выделены преимущества и недостатки метода магнетронного распыления для нанесения тонкоплёночных покрытий.

Вывод

Процесс магнетронного распыления является легкоуправляемым. Количество распылённого материала линейно изменяется во времени, достижение заданной толщины плёнок регулируется потенциалом мишени и временем распыления. Знание зависимости толщины тонких плёнок от времени процесса при магнетронном распылении позволяет получать покрытия нужной толщины. Тонкоплёночные покрытия, полученные магнетронным методом, нашли широкое применение во многих областях.