Hệ thống phún xạ magnetron DS3000 /DADA KOREA

1   Hệ thống tạo màng mỏng bằng phương pháp phún xạ magnetron
    Model: DS3000
    Hãng sản xuất: DADA Korea Co., Ltd - Hàn Quốc
    Xuất xứ: Hàn Quốc
    Phạm vi cung cấp bao gồm
1.1    Buồng chân không
     - Kích thước: Làm bằng vật liệu Inox 304 kích thước 328 x 340 (Đường kính x Chiều cao)
     - Cổng đế phủ vật liệu kích thước 8 inches
     - Cổng kết nối bơm chân không ISO 160
     - Cổng Cathode
     - CF2.75'' Gauge, Extra Port
     - Buồng chân không hình trụ nằm ngang với cửa quan sát phía trước
     - Tấm bảo vệ chống nhiễm bẩn
     - Cửa sổ nhìn qua đường kính 6 inches
     - Cửa chặn của cửa sổ nhìn qua đường kính 6 inches
     - Buồng chiếu sáng
1.2    Mô đun đế mẫu
     - Bộ giữ đế mẫu 2 inches
     - Đèn Halogen, tối đa 800^oC làm mát bằng nước
     - Tốc độ quay: 0 tới 30 vòng/ phút
     - Cửa chặn mẫu, điều khiển bằng khí nén
1.3    Mô đun nguồn
1.3.1  Nguồn xoay chiều 600 W
       Thông số kỹ thuật
     - Nguồn cấp: 220 V
     - Công suất đầu ra: 600 W
     - Điện trở đầu ra: 50 Ω
     - Tần số: 2MHz, 4MHz, 13.56MHz, 27.12MHz và 40.68MHz
     - Hiệu suất của nguồn RF: 70%
     - Kết nối đầu ra: Kiểu N
     - Chế độ nguồn cấp: SMPS
     - Kiểu làm mát: Bằng không khí
1.3.2 Bộ phối hợp trở kháng tự động 600W
      Thông số kỹ thuật
     - Dải công suất RF: 0 tới 600 W
     - Phương pháp matching: 2AVC
     - Tần số: ± 2MHz, 4MHz, 13.56MHz, 27.12MHz và 40.68MHz
     - Điện trở đầu ra: 50 Ω
     - Dải tuning: 10 - 10.000 Ω
     - Chế độ hoạt động:  Thủ công vầ Tự động điều chỉnh kỹ thuật số
     - Kiểu làm mát: Bằng không khí
1.3.3 Nguồn 1 chiều 1.000 W
      Thông số kỹ thuật
     Đầu vào
     - Tần số: 47 tới 63 Hz
     - Điện áp 220 VAC, 1 pha
     - Dòng điện: 5.5 A
     - Hiệu suất: 93% tại điện thế 220 VAC
     Đầu ra
     - Điện áp: 0 tới 1000 V
     - Dòng: 0 tới 1 A
     - Kiểu làm mát: Bằng không khí
1.3.4 Súng phún xạ Magnetron kích thước 2 inches và cửa chập
      Thông số kỹ thuật
     - Kiểu nam châm: Nam châm vĩnh cửu
     - Kích thước bia: 2", 6.4t
     - Kiểu làm mát: Bằng nước
     - Nguồn: DC hoặc RF
     - Nguồn kết nối đầu vào: Bộ kết nối kiểu N
1.4  Mô đun bơm chân không
1.4.1 Bơm phân tử tốc độ 400 lít/ giây
     Thông số kỹ thuật:
     - Đầu vào: ISO 160
     - Đầu ra: NW25
     - Tốc độ bơm: 685 lít/ giây @ N2
     - Tốc độ quay: 49.200 vòng/ phút ± 2%
     - Tốc độ quay biến thiên: 60% tới 100%
     - Tỷ số nén cho Argon > 1 x 1011
     - Độ chân không đạt được according to PNEUROP < 7.5 x 10-8 Torr 
1.4.2    Bơm quay (Rotary pump)
    Thông số kỹ thuật:
     - Tốc độ bơm: 341 lít/ phút tại 50 Hz
                   408 lít/ phút tại 60 Hz
     - Áp lực cuối cùng: 5 x 10-4 Torr
     - Công suất: 0.75 kw
     - Nguồn điện: 3 Pha,380 Vac
     - Dung tích dầu: 1.2 tới 1.7 lít
     - Làm mát bằng không khí
     - Khối lượng: 34 kg
1.4.3 Áp kế Cathode lạnh
     Thông số kỹ thuật:
     - Dải áp suất: 10-2 tới 10-9 mbar
     - Độ chính xác: Thông thường ±30%
     - Quá áp tối đa: Tuyệt đối 10 bar
     - Nguồn cấp: +13.5 tới +36V DC (max 1 V ripple)
     - Công suất tiêu thụ: Tối đa  2 W
     - Tín hiệu đầu ra: Từ 2 tới 10 VDC
     - Điện áp đầu ra tối đa: 40 VDC
     - Dòng: Tối đa 100 mA
     - Nhiệt độ hoạt động: Từ 5oC tới 60oC
     - Khối lượng: 0.81 kg
1.4.4 Áp kế pirani
    Thông số kỹ thuật:
     - Dải đo: Áp suất khí quyển tới 10-3 mbar
     - Độ chính xác:  Thông thường ±15% tại <100 mbar
     - Quá áp tối đa: Tuyệt đối 10 bar
     - Nhiệt độ hoạt động: Từ 5oC tới 60oC
     - Nguồn cấp: 15 tới 30 VDC
     - Công suất tiêu thụ: 1 W
    Van cổng ISO 160
    Van góc NW25
    Dây nối chân không và kẹp
    Van xả buồng
    Van xả quay
1.5 Bộ điều khiển tốc độ dòng khí
    Tính năng
     - Chính xác
     - Phản hồi điểm cài đặt nhanh
     - Tốc độ 10 sccm tới 30 slpm N2
     - Tín hiệu: 0 - 5VDC
     - làm từ vật liệu chống ăn mòn
    Hiệu năng
     - Toàn dải: 10 sccm tới 30 slpm N2
     - Độ chính xác: ± 1.0% toàn dải
     - Độ tuyến tính: ± 0.5% toàn dải
     - Độ lặp lại: ± 0.2% toàn dải
    Cơ khí
     - Van điện từ normally - closed
     - Vật liệu: Thép không gỉ 316 L, Thép không gỉ 446, PFA Teflon
    Điện năng
     - Nguồn cấp: ± 12 VDC tới 18 VDC
     - Dòng cấp: 150 mA
     - Công suất tiêu thụ: 3.3 W
     - Nguồn điện: 0 tới 5 VDC
1.5.2 Bộ đọc tín hiệu 4 kênh
     Thông số kỹ thuật:
     - Kích thước tổng thể: 241 x 88 x 200 mm (W x D x H)
     - Khối lượng: Xấp xỉ 1.5 tới 2.0 kg (Phụ thuộc vào tùy chọn)
     - Nguồn điện đầu vào: 195 tới 265 VAC tại 50/60 Hz
     - Cầu chì: 250 VAC, 3A
     - Công suất đầu ra: ± 15 VDC ± 5% tại 2.7 A
     - Tín hiệu đầu vào:  0 tới 5.000 VDC cho MFC
     - Cửa sổ màn hình hiển thị: Màn hình LCD với 128 x 64 điểm đồ họa
     - Hiển thị 4 số cho MFC
    Van khí 1/4 inch Lok
    Đường ống khí và đầu nối
    Cáp kết nối
1.6 Bộ điều nhiệt làm mát tuần hoàn
    Thông số kỹ thuật
     - Kích thước: 280 x 550 x 430 mm (W x L x H)
     - Khối lượng: 26 kg
     - Điều khiển: Bộ điều khiển PID
     - Công suất: 440 W
     - Nguồn cấp: 220 V
     - Kiểu làm mát: Làm mát bằng không khí
     - Công suất làm mát: 800 W
     - Nhiệt độ làm việc: 5oC tới 35oC
     - Dung tích bình chứa: 6 lít
1.7 Máy nén khí 
    Thông số kỹ thuật
     - Kích thước: 410 x 180 x 430 mm (W x L x H)
     - Khối lượng: 21 kg
     - Công suất: 750 W
     - Nguồn cấp: 220 V
     - Dung tích bình khí: 4 lít
     - Áp suất khí: 8 bar
1.8 Bộ đo chiều dầy màng
    Thông số kỹ thuật:
     - Sensor đầu vào: Female BNC
     - Dải tần số đo: 6.0 tới 5.0 MHz (cố định)
     - Độ phân giải tần số: ±0.03 Hz tại 6 MHz
     - Khoảng thời gian đo:  0.10 giây
     - Độ phân giải  độ dầy hiển thị:  1 Å (Chỉ hiển thị trên phần mềm)
1.9 Bộ vật liệu phún xạ (target) chuyên dụng đi kèm.
     - Cung cấp đông bộ và tương thích với hệ thiết bị
     - Độ tinh khiết đảm bảo cho kỹ thuật phún xạ sputering
     - Bao gồm các vật liệu sau: Ti 4N, Al 5N, Zn 4N, ZnO 5N, Sn 4N, V 3N, Al2O3 4N.
1.10 Bộ phụ kiện để lắp đặt thiết bị bao gồm:
     - Van cổng ISO 160
     - Van góc NW25
     - Dây nối chân không và kẹp
     - Van xả buồng
     - Van xả quay
     - Van khí 1/4 inch Lok
     - Đường ống khí và đầu nối
     - Cáp kết nối
     - Chai khí: Ar, N2 và Ô xy kèm van (mua trong nước)
 

Chế tạo các loai màng mỏng ứng dụng cho (quang, điện, quang xúc tác, điện sắc, cơ.....) bao gồm:
1. Màng quang xúc tác TiO2, TiO2:Sn, và TiO2:N
 - Vật liệu TiO2 là chất bán dẫn có tính năng quang xúc tác rất mạnh, ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường. Đã có rất nhiều công trình trong và ngoài nước nghiên cứu về vật liệu này. Chỉ bằng việc chiếu sáng, các chất hữu cơ, các chất bẩn bám trên màng bị phân hủy và bề mặt màng trở nên sạch. Tính chất này được áp dụng làm sạch nước, không khí và diệt khuẩn.Màng quang xúc tác TiO2 đã được nghiên cứu và chế tạo tại Bộ môn Vật lý Ứng dụng bằng cả hai phương pháp: Phún xạ và Sol-gel, bước đầu đã có những thành công đáng kể.
2. Màng chống phản xạ đa lớp AR (TiO2/SiO2)
 - Màng chống phản xạ đa lớp (2-4 lớp) TiO2/SiO2 trong vùng khả kiến, được chế tạo trên đế thủy tinh có độ phản xạ thấp 1-2 %, ứng dụng trong các hệ thấu kính hiển vi, máy ảnh,....2.
3. Các loại gương nóng truyền qua
 - Màng đa lớp TiO2(ngoài)/TiO2(đệm)/TiN/Ag/TiN/TiO2(trong) có hai tính chất quan trọng: tính gương nóng truyền qua và tính quang xúc tác. Tính chất gương nóng được ứng dụng để chế tạo các loại kính tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà cao tầng, kính chống nóng cho ô tô,... Tính chất quang xúc tác giúp màng có khả năng tự diệt khuẩn, chống bẩn, chống đọng nước,...Tác dụng của từng lớp màng: + Lớp TiO2(trong): giúp chống phản xạ (anti-reflective). + Lớp TiN: giúp tăng khả năng hợp mạng giữa lớp TiO2 và lớp Ag, đồng thời, làm tăng độ bền cơ cho lớp Ag. + Lớp Ag: phản xạ cao bức xạ vùng hồng ngoại + Lớp TiO2(ngoài): bảo vệ lớp TiN khỏi sự oxy hóaMàng đa lớp TiO2(ngoài)/TiO2(đệm)/TiN/Ag/TiN/TiO2(trong) đã được chế tạo thành công tại Bộ môn Vật lý Ứng dụng bằng phương pháp phún xạ Magnetron DC gần cân bằng trong công trình khoa học của TS. Lê Trấn.
4. Màng cơ (màng cứng) TiN, ZrN
 - Màng cứng được định nghĩa là các loại màng có độ cứng cao, hệ số ma sát thấp, ít bị mài mòn. Màng cứng thường được ứng dụng phủ bên ngoài các công cụ cần độ cứng cao như mũi khoan, đầu cắt hoặc phủ lên các chi tiết kim loại nhằm tăng tuổi thọ của chúng.Màng cứng được chế tạo từ các vật liệu có độ cứng cao và trơ về mặt hóa học như TiN, TiC, ZrN,...Màng TiN có độ bền cơ học, hóa học lẫn nhiệt học rất cao và có tính chất quang điện giống màng kim lọai vàng (Au). Độ cứng cao: 21 - 24 Gpa. Nhiệt nóng chảy: 2950 0C. Điện trở suất 20 - 30 mW.cm.
 - Màng ZrN có độ cứng lớn hơn cả TiN, khả năng chống ăn mòn cực tốt. Màng ZrN còn có thể phục vụ trong các lãnh vực thời trang cao cấp: tạo lớp phủ ánh vàng lên gọng kiếng, mặt đồng hồ...)
5. Màng điện sắc WO3, V2O5 .....
 - WO3 (Tungsten Oxit) là vật liệu có nhiều tính chất lý hóa thú vị và đang được nghiên cứu rộng rãi, đáng chú ý nhất là tính điện sắc. Điện sắc là tính chất mà khi ta áp một điện trường lên màng, màu sắc hay độ truyền qua của màng sẽ thay đổi. Màng điện sắc WO3 có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong nhiều lĩnh vực đời sống như: pin nạp xả cho các thiết bị điện tử, cửa sổ thông minh, kính chống lóa, chống phản xạ. Màng WO3 bước đầu đã được chế tạo thành công tại Bộ môn Vật lý Ứng dụng bằng phương pháp Phún xạ Magnetron RF trên đế thủy tinh.
6. Các lọai màng trong suốt dẫn điện ITO, ZnO, các loại màng bán dẫn loại n và loại p
 - Màng ZnO được xem là loại màng oxide dẫn điện trong suốt (TCO) và thường được để thay thế màng ITO. Nó có độ rộng vùng cấm lớn khoảng 3,3eV, điện trở của màng khá thấp khoảng 10-6Ωm, hệ số hấp thụ của màng trong vùng khả kiến khoảng 5.103cm-1. Ngoài ra, màng ZnO pha tạp là một lĩnh vực nghiên cứu mới mẻ và đầy tiềm năng. Các màng pha tạp thường tập trung vào các nguyên tố pha tạp nhóm IIIA như Al, Ga, In và các nguyên tố nhóm IA như Li, Ni.
 - Màng ZnO và ZnO pha tạp bán dẫn loại n va p đã được chế tạo thành công tại Bộ môn Vật lý Ứng dụng bằng phương pháp Phún xạ Magnetron DC.