การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับเคลือบสารต่าง ๆ ด้วยวิธีปัตเตอริง

A Study of The proper State for Material Coating by Sputtering Method

Name: สุรสิงห์ ไชยคุณ

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิทยาศาสตร์

Name: นิรันดร์ วิฑิตอนันต์

Name: สกุล ศรีญาณลักษณ์

Name: จักรพันธ์ ถาวรธิรา

ThaSH: การชุบเคลือบผิวโลหะ

keyword: การชุบเคลือบผิวด้วยไฟฟ้า

ThaSH: งานโลหะ.

Classification :.DDC: 671

Noted: ได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากหมวดเงินอุดหนุนการวิจัยของมหาวิทยาลัยบูรพา ปีงบประมาณ 2541

Abstract: โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักคือเพื่อศึกษาการเตรียมฟิล์มบางโดยวิธีการสปัตเตอริง สำหรับสารเคลือบชนิดต่างๆ ซึ่งเป็นโครงการต่อเนื่องจากปีแรก โดยเป็นการปรับปรุงระบบเคลือบฟิล์มบางการทดสอบอัตราเคลือบและความสม่ำเสมอของระบบ ซึ่งมีผลหารศึกษานี้คือ ได้ปรับปรุงระบบเคลือบเดิมซึ่งเป็นแบบ ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง มาเป็นแบบ ดีซี อันบานซ์ แมกนีตรอน สปัตเตอริง ซึ่งมีส่วนประกอบสำคัญคือ ระบบสูญญากาศ ภาชนะสูญญากาศ คาโทดและเป้าสารเคลือบ ระบบน้ำหล่อเย็น ระบบจ่ายไฟ และระบบป้อนแก๊ส ภาชนะสูญญากาศทำจากเหล็กกล้าสแตนเลสทรงกระบอกมีปริมาตรปริมาณ 9.14 ลิตร คาโทดมีพื้นที่เป้าสารเคลือบแผ่นกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.6 เซนติเมตร พร้อมคาโทดชีลด์ พร้อมติดตั้งแม่เหล็กชนิด NdFeB ไว้ด้านหลังเป้าสารเคลือบเพื่อให้สนามแม่เหล็กมีลักษณะไม่สมมาตรจึงใช้แม่เหล็กวางทั้งแกนกลาง และรอบนอกเป็นวงแหวน โดยสนามแม่เหล็กที่แกนกลางมีค่าประมาณ 1000 เกาส์ ส่วนบริเวณวงแหวนจะมีค่าประมาณ 90 เกาส์ ระบบหล่อน้ำเย็นใช้หล่อเย็นคาโทด เป้าสารเคลือบส่วนบนบนของเพลทวาวล์ของเครื่องสูบแพร่ไอระบบจ่ายไฟฟ้า เป็นระบบแปลงไฟฟ้ากระแสตรงแรงสูง แบบฟูลเวฟสามารถปรับโวลต์เตจ ช่วง 0-500 โวลต์ กระแสไฟฟ้าคงที่ ที่ 0-2 แอมป์ ระบบป้อนแก๊สควบคุมด้วยวาวล์เปิด-ปิด และควบคุมปริมาณแก๊สที่เข้าสู่ระบบที่แผ่นปิดบนและมีท่อนำแก๊สต่อเข้ากับคาโทดชีลด์จากการศึกษาระบบกระจายตัว ของการเคลือบของระบบพบว่ามีลักษณะเป็นวงกลมโดยที่บริเวณกลางเป้าฟิล์มที่ได้จะหนาที่สุด และเบาบางลงตามแนวรัศมี โดยระยะระหว่างเป้าสารเคลือบ-วัสดุรองรับที่เหมาะสมที่สุด 12 เซนติเมตรจากเป้าสารเคลือบ พื้นที่ที่ให้ฟิล์มสม่ำเสมอประมาณ 4X4 เซนติเมตร สำหรับอัตราการเคลือบพบว่าทองแดงมีอัตราการเคลือบสูงสุดคือ 0.047 ไมตรอนต่อนาที รองลงมาได้แก่อลูมิเนียม ทองและไทเทเนียมตามลำดับ จากการทดสอบเคลือบฟิล์มบางด้วยเป้าสารเคลือบ 4 ชนิด อลูมีเนียม ทอง ไททาเนียม และทองแดง พบว่าที่ระยะห่างระหว่างเป้าสารเคลือบและวัสดุรองรับเท่ากับ 12 เซนติเมตร สามารถเคลือบฟิล์มบางได้เมื่อใช้ความดันในช่วง 10 x10 ยกกำลัง-3 - 5x10 ยกกำลัง -3 มิลลิบาร์แต่ ความดันขณะเคลือบที่เหมาะสมที่สุดคือ 3x10 ยกกำลัง -3 มิลลิบาร์ โดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการเคลือบจะอยู่ในช่วง 350-550 โวลต์ สำหรับสีคาโทดโกลว์ ขณะของสารเคลือบแต่ละชนิดจะแตกต่างกันโดยอลูมิเนียมจะมีสีฟ้าอมทา ทองจะมีสีฟ้าอมเทา ไททาเนียมจะมีสีฟ้าขาว ส่วนของทองแดงจะมีสีฟ้าอมเขียว ในส่วนของฟิล์มบางที่ได้พบว่าผลของการเคลือบที่เป็นน่าพอใจทั้งนี้เมื่อสังเกตด้วยสายตาพบว่าฟิล์มบางที่ได้มีสรที่แวววาว ซึ่งเป็นสีของเป้าสารเคลือบ และไม่ปรากฏสภาพหมองคล้ำของฟิล์มบางจากโลหะเหล่านี้ และเมื่อทดลองการยึดติดของฟิล์มบางโดยการเช็ดถูด้วยนิ้วมือ ขูดด้วยเล็บ พบว่าทั้งการเช็ดถูก และขูดด้วยเล็บไม่สามารถทำให้ฟิล์มบางที่ได้หลุดออก และเมื่อปล่อยทิ้งในอากาศพบว่าจะมีการเกิดออกไซด์เฉพาะฟิล์มทองแดงเท่านั้นส่วนฟิล์มบางทองแดงเท่านั้นส่วนฟิล์มบางอลูมีเนียม ทองและไททาเนียมจะยังคงสภาพเหมือนเดิม

มหาวิทยาลัยบูรพา. สำนักหอสมุด.

Address: ชลบุรี (Chonburi)

Name: ได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากหมวดเงินอุดหนุนการวิจัยของมหาวิทยาลัยบูรพา ปีงบประมาณ 2541

Created: 2541

Modified: 2567-01-25

งานวิจัย/Research report

application/pdf

CallNumber: 671.73 ก522

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยบูรพา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	2541_002.pdf	5.97 MB

ใช้เวลา

0.039029 วินาที