Den ultimative guide til lasertermiske fordampningsbelægninger

Lasertermisk fordampningsbelægning er en teknologi, der bruger en højenergilaserstråle til at bestråle overfladen af et materiale, hvilket får det til at opvarmes og fordampe øjeblikkeligt. De fordampede atomer eller molekyler aflejres på overfladen af substratet og danner en tynd film.

Alt du bør vide om lasertermisk fordampningsbelægning

Laserfordampningsbelægning, som en fysisk dampaflejring (PVD) Teknologi med unikke egenskaber og fordele er gradvist opstået og er blevet en uundværlig nøgleteknologi inden for mange videnskabelige forskningsområder og industrier. Laserfordampningsbelægning kontrollerer ikke kun præcist væksten og strukturen af tyndfilm på mikroskopisk niveau og opnår fin kontrol over filmens sammensætning, tykkelse, ensartethed og krystaltilstand, men afsætter også tyndfilm af høj kvalitet og høj ydeevne på en række komplekse materialesubstrater.

Hvad er laserfordampningsbelægning?

Laserfordampningsbelægning er en type fysisk dampaflejringsteknologi (PVD). Den bruger en højenergipulserende laserstråle til at fokusere og bestråle overfladen af målmaterialet, hvilket får det lokale område af målmaterialet til øjeblikkeligt at absorbere ekstremt høj energi, og temperaturen stiger kraftigt til fordampningstemperaturen eller endnu højere, hvilket får målatomerne eller -molekylerne til at opnå nok kinetisk energi til at bryde væk fra måloverfladen og fordampe i gasform. Disse fordampede atomer, molekyler eller ioner flyver frit i et vakuum og aflejres, adsorberes, diffunderes og kondenseres gradvist på substratets overflade. Efter kontinuerlig akkumulering og interaktion mellem atomerne dannes der endelig en kontinuerlig film. Sammenlignet med traditionelle fordampningsbelægningsmetoder, såsom modstandsopvarmningsfordampning og elektronstrålefordampning, har laserfordampningsbelægning betydelige forskelle i energitilførselstilstand, fordampningsmekanisme og filmvækst. Disse forskelle giver laserfordampningsbelægningen unikke tekniske fordele og anvendelsespotentiale.

Princippet for laserfordampningsbelægning

Når en pulserende laserstråle med høj energitæthed bestråler målets overflade, er målets absorption af laserenergi udgangspunktet for hele processen. Målets absorptionseffektivitet i forhold til laseren er tæt forbundet med laserens bølgelængde og målets optiske egenskaber (såsom absorptionsevne, reflektionsevne osv.). Generelt har de fleste materialer en høj absorptionsevne i det ultraviolette bånd, så de almindeligt anvendte excimerlasere (såsom KrF 248 nm, XeCl 308 nm, ArF 193 nm osv.) overfører effektivt energi til målet. Efter at laserenergien er absorberet af målet, omdannes den hurtigt til den indre energi i målets atomer eller molekyler, hvilket får målets overfladetemperatur til at stige kraftigt på meget kort tid (normalt nanosekunder).

Når overfladetemperaturen på målet stiger hurtigt, vil varmen diffundere ind i målets indre gennem varmeledning. Den termiske bevægelse af målatomerne eller -molekylerne intensiveres og opnår gradvist nok energi til at overvinde bindingskraften mellem atomerne og begynder at skifte fra fast til gasformigt stof og går ind i fordampningsstadiet. Efterhånden som temperaturen på måloverfladen stiger yderligere, interagerer de fordampede atomer og molekyler med de fotoner og elektroner, der genereres af laseren, hvorved der sker ionisering, og der dannes et plasma bestående af ioner, elektroner og neutrale atomer.

Når de fordampede atomer når substratets overflade, interagerer de med atomerne på substratets overflade og begynder at aflejres. De fordampede atomer vil blive adsorberet på substratets overflade og danne adsorberede atomer. De vil diffundere på substratets overflade og finde en passende position til at kombinere med andre atomer. Efterhånden som antallet af adsorberede atomer fortsætter med at stige, og når afstanden mellem atomerne er lille nok, vil de blive kombineret sammen gennem interaktionskræfterne mellem atomerne (såsom van der Waals-kræfter, kemiske bindinger osv.) og danne atomklynger. Når klyngens størrelse når en kritisk værdi, vil der dannes en stabil krystalkerne. Krystalkernen fortsætter med at adsorbere de omgivende atomer og vokser gradvist og danner til sidst en kontinuerlig film gennem kontakt og sammensmeltning af tilstødende krystalkerner. Ved vækst af tynde film vil faktorer som substratets temperatur, overfladetilstanden og aflejringshastigheden af fordampede atomer have en betydelig indflydelse på krystalkvaliteten, den organisatoriske struktur og filmens ydeevne.

Materialer til laserfordampningsbelægning

Aluminium (Al)

Aluminium er et af de mest almindeligt anvendte metalmaterialer i laserfordampningsbelægning. Laserkilden er hovedsageligt Nd:YAG-pulslaser med en bølgelængde på 1064 nm, en pulsbredde på 5-20 ns og en energitæthed på 1-5 J/cm²; vakuumgraden skal opretholdes på 1×10⁻⁴ – 5×10⁻⁵ Pa. Aflejringshastigheden er generelt 0.5-2 nm/s, og filmtykkelsen kan justeres til 50-500 nm efter behov. Aluminiumfilm anvendes i vid udstrækning i reflektorer, elektrodelag osv.

Kobber (Cu)

Kobber bruges ofte til at fremstille ledende film på grund af dets høje elektriske og termiske ledningsevne. Almindeligt anvendte excimerlasere (såsom KrF, bølgelængde 248 nm) eller Nd:YAG-lasere, pulsbredde 10-30 ns, energitæthed 2-6 J/cm²; vakuumgraden skal være bedre end 5 × 10⁻⁵ Pa, en lille mængde inert gas (såsom Ar) kan introduceres for at kontrollere plasmadiffusion, gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 50-300 ℃. Aflejringshastighed 1-3 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Sølv (Ag)

Sølv har den højeste synlige lysreflektionsevne og er kernematerialet til optisk belægning. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængden er for det meste 532 nm (Nd:YAG-frekvensfordobling), energitæthed 1.5-4 J/cm², pulsbredde 5-15 ns; vakuumgraden skal nå 1 × 10⁻⁵ Pa; substrattemperaturen kontrolleres ved stuetemperatur til 100 ℃. Aflejringshastighed 0.3-1.5 nm/s, filmtykkelse 50-200 nm. Sølvfilmen er let at sulfidere og skal matches med et beskyttende lag (såsom SiO₂).

Guld (Au)

Guld har kemisk stabilitet og god ledningsevne. Laserfordampningsparametre: 1064 nm Nd:YAG-laser, energitæthed 2-5J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁵ Pa, N₂-gas (0.05-0.5 Pa) kan tilføres for at forbedre filmadhæsionen; substrattemperatur 100-400 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 50-500 nm.

Nikkel (Ni)

Nikkelfilm har høj hårdhed og slidstyrke og bruges ofte til slidstærke belægninger. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-7 J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, Ar-gas (0.1-2 Pa) kan introduceres for at kontrollere plasmaenergien; substrattemperatur 200-500 ℃. Aflejringshastighed 1-3 nm/s, filmtykkelse 1-5 μm.

Krom (Cr)

Krom bruges ofte som et overgangslag i tynde film for at forbedre vedhæftningen af efterfølgende filmlag til substratet. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 248 nm (KrF excimer), energitæthed 2-6J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁴ Pa, substrattemperatur 100-300 ℃; aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 10-50 nm.

Titanium (Ti)

Titanfilm har god korrosionsbestandighed og biokompatibilitet. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-8 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, O₂-gas (0.01-0.1 Pa) kan tilføres for at fremstille TiO₂-film; substrattemperatur 200-600 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 50-500 nm.

Siliciumdioxid (SiO₂)

SiO₂ er det mest almindeligt anvendte dielektriske materiale i optisk belægning. Laserbølgelængde 248 nm eller 193 nm (excimerlaser), energitæthed 2-6J/cm², pulsbredde 5-20 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁴ Pa, O₂-gas (0.1-1 Pa) tilføres for at kompensere for ilttab; substrattemperatur 100-400 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 50-1000 nm.

Titaniumdioxid (TiO₂)

TiO₂ har et højt brydningsindeks og bruges ofte i højreflekterende film og optiske filtre. Laserbølgelængde 1064 nm eller 532 nm, energitæthed 3-8J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 5×10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.05-0.5 Pa; substrattemperatur 300-600 ℃. Aflejringshastigheden er 0.2-1 nm/s, og filmtykkelsen er 50-500 nm.

Siliciumnitrid (Si₃N₄)

Si₃N₄ har høj hårdhed og isoleringsevne og anvendes til halvlederpassiveringslag og slidstærke belægninger. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 4-10 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, N₂-gas (0.1-2 Pa); substrattemperatur 400-800 ℃. Aflejringshastighed 0.3-1.5 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Zinkoxid (ZnO)

ZnO er en halvleder med bredt båndgab, der anvendes til transparente ledende film og piezoelektriske enheder. Laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 2-6J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁴ Pa, kan tilføres O₂-gas (0.01-0.1 Pa); substrattemperatur 200-500 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Indiumtinoxid (ITO)

ITO er et kernemateriale til transparent ledningsevne. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-7J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 5×10⁻⁵ Pa, O₂-gas (0.005-0.05 Pa) kan indføres; substrattemperatur 150-300 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 50-200 nm.

Titaniumnitrid (TiN)

TiN har et gyldent udseende og høj hårdhed. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 4-9 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, N₂-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 200-600 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 1-5 μm. Kontroller N/Ti-forholdet (≈1) for at sikre hårdhed > 20 GPa.

Siliciumcarbid (SiC)

SiC er et højtemperatur-halvledermateriale. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 5-12 J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁵ Pa, CH₄-gas (0.05-0.5 Pa) kan føres igennem; substrattemperatur 800-1200 ℃. Aflejringshastighed 0.3-1 nm/s, filmtykkelse 500-5000 nm. Kontrol af kulstofindhold (Si/C≈1).

Yttrium-stabiliseret zirkoniumoxid (YSZ)

YSZ er en højtemperaturelektrolyt, der anvendes i fastoxidbrændselsceller (SOFC'er). Laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 3-8 J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 1×10⁻⁴ Pa, O₂-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 600-1000 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 1-10 μm.

Magnesiumfluorid (MgF₂)

MgF₂ er et dielektrisk materiale med lavt brydningsindeks, der anvendes til antireflektionsbelægninger og optiske prismebelægninger. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 2-5J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 5×10⁻⁵ Pa, substrattemperatur 100-300℃; aflejringshastighed 0.1-0.4 nm/s, filmtykkelse 50-500 nm. Parametrene skal sikre brydningsindekset (1.38±0.02).

Aluminiumdoteret zinkoxid (AZO)

AZO er et billigt transparent ledende materiale, der erstatter ITO til fleksibel elektronik. Laserbølgelængde 532 nm, energitæthed 2-6J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuum 1×10⁻⁴ Pa, O₂-gastryk 0.01-0.1 Pa; substrattemperatur stuetemperatur til 200 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 100-500 nm.

Lithiumniobat (LiNbO₃)

LiNbO₃ er et piezoelektrisk og elektrooptisk materiale, der anvendes i optiske modulatorer og sensorer. Laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 4-9 J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.05-0.5 Pa; substrattemperatur 500-800 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Neodym jernbor (NdFeB)

NdFeB er et materiale med høj magnetisk energi, der anvendes til mikromagneter og magnetisk optagelse. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 5-10 J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁵ Pa, Ar-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 200-500 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 1-10 μm.

CdSe

CdSe er en halvleder med smalt båndgab, der anvendes til kvantepunkter og infrarøde detektorer. Laserbølgelængde 532 nm, energitæthed 3-7J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 5×10⁻⁵ Pa, Se atmosfæretryk 0.01-0.1 Pa; substrattemperatur 200-400 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 50-500 nm. Parametrene skal kontrollere Cd/Se-forholdet (≈1).

Cadmium tellurid (CdTe)

CdTe anvendes til tyndfilmssolceller. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 4-8J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁵ Pa, Te-gastryk 0.05-0.5 Pa; substrattemperatur 300-500 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 1-5 μm. Kontroller kornstørrelse (1-5 μm) og forbedr lysabsorptionskoefficienten (>10⁴ cm⁻¹).

Galliumnitrid (GaN)

GaN er en halvleder med bredt båndgab, der anvendes i blå LED'er og strømforsyninger. Laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 5-12 J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 5×10⁻⁶ Pa, N₂-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 800-1200 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Gallium Arsenid (GaAs)

GaAs er en højfrekvent halvleder, der anvendes i mikrobølgeenheder og solceller. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 4-9 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuum 1×10⁻⁵ Pa, AsH₃ gastryk 0.01-0.1 Pa; substrattemperatur 500-700 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 500-5000 nm.

Lanthanoxid (La₂O₃)

La₂O₃ er et dielektrisk materiale med høj k-faktor, der anvendes til isolering af halvledergates. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-7J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 5×10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.05-0.5 Pa; substrattemperatur 300-600 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 10-50 nm.

Wolframcarbid (WC)

WC har ekstremt høj hårdhed og anvendes til superhårde belægninger og skæreværktøjer. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 6-12 J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuum 1×10⁻⁵ Pa, CH₄ gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 400-800 ℃. Aflejringshastighed 0.5-2 nm/s, filmtykkelse 1-10 μm.

Ceriumoxid (CeO₂)

CeO₂ er et poleringsmateriale og brændselscelleelektrolyt. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 2-6 J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuum 5 × 10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 500-800 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Zinksulfid (ZnS)

ZnS er et optisk materiale med et middelt brydningsindeks. Laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-7 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁴ Pa, H₂S-gastryk 0.01-0.1 Pa; substrattemperatur 100-300 ℃. Aflejringshastighed 0.2-1 nm/s, filmtykkelse 50-500 nm. Sørg for en infrarød båndtransmission > 70% (8-12 μm).

Bariumtitanat (BaTiO₃)

BaTiO₃ er et ferroelektrisk materiale, der anvendes i kondensatorer og sensorer. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 248 nm, energitæthed 4-9 J/cm², pulsbredde 10-20 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.05-0.5 Pa; substrattemperatur 600-1000 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Lithiumtantalat (LiTaO₃)

LiTaO₃ er et piezoelektrisk og pyroelektrisk materiale, der anvendes i infrarøde detektorer og filtre. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 3-8 J/cm², pulsbredde 10-30 ns; vakuumgrad 1×10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.01-0.1 Pa; substrattemperatur 500-800 ℃. Aflejringshastighed 0.1-0.5 nm/s, filmtykkelse 100-1000 nm.

Yttriumoxid (Y2O3)

Y₂O₃ er et beskyttende belægningsmateriale til høje temperaturer. Laserfordampningsparametre: laserbølgelængde 1064 nm, energitæthed 5-10 J/cm², pulsbredde 10-25 ns; vakuumgrad 5 × 10⁻⁵ Pa, O₂-gastryk 0.1-1 Pa; substrattemperatur 600-1000 ℃. Aflejringshastighed 0.3-1.5 nm/s, filmtykkelse 5-50 μm.

Fordele ved laserfordampningsbelægning

Kompatibel med komplekse materialer

For nogle materialer med kompleks kemisk sammensætning og krystalstruktur, såsom perovskitstrukturmaterialer (ABO₃-typen, hvor A og B er forskellige metalioner), overfører laserfordampningsbelægning nøjagtigt forskellige elementer i målmaterialet til filmen i proportion.

Hurtig fordampning

Laserstrålen har en ekstremt høj energitæthed, som hurtigt kan øge temperaturen i det lokale område på måloverfladen til fordampningstemperaturen eller endda højere på meget kort tid, hvilket resulterer i hurtig fordampning af materialet.

God filmkvalitet

De fordampede atomer har høj kinetisk energi og kan stables tættere, når de aflejres på substratoverfladen, hvilket danner en tæt filmstruktur og forbedrer filmens densitet og hårdhed.

Fremragende krystallisationsydelse

Filmene fremstillet ved laserfordampningsbelægning har normalt god krystallisationsevne, komplet krystalstruktur og få defekter.

Påføring af laserfordampningsbelægning

Anvendelsen af laserfordampningsbelægning inden for optik, elektronik og halvledere, biomedicin, luftfart osv. har opnået bemærkelsesværdige resultater. Fra højtydende optiske film og halvlederkomponenter til biokompatible belægninger og beskyttende belægninger til luftfart er de alle afhængige af denne teknologi.

Optik

Laserfordampningsbelægning kan præcist kontrollere filmens tykkelse og brydningsindeks, hvilket er egnet til fremstilling af højtydende antirefleksionsfilm. For eksempel kan belægning af magnesiumfluorid (MgF₂) antirefleksionsfilm på overfladen af laservinduer, optiske linser og andre komponenter reducere reflektionsevnen af det synlige lysbånd fra ca. 4% til mindre end 1%, hvilket forbedrer billedkvaliteten og lysenergiudnyttelsen i det optiske system betydeligt. For komplekse flerlags antirefleksionsfilmsystemer, såsom antirefleksionsfilm til brede bånd, kan fordelene ved laserfordampningsbelægning med hensyn til nøjagtighed i sammensætningen og filmensartethed sikre stabiliteten af filmsystemets ydeevne.

Semiconductor

I halvlederkomponenter bruges passiveringsfilm til at beskytte komponentens overflade for at forhindre urenheder og ophobning af ladning; isolerende film bruges til at isolere forskellige ledende områder. Laserfordampningsbelægning bruges til at fremstille passiveringsfilm og isolerende film såsom siliciumnitrid (Si₃N₄) og siliciumdioxid (SiO₂). Disse film har gode isoleringsegenskaber, kemisk stabilitet og densitet og kan effektivt forbedre pålideligheden og levetiden for halvlederkomponenter. For eksempel kan belægning af Si₃N₄-passiveringsfilm på overfladen af integrerede kredsløbschips forhindre vanddamp og ioner i at korrodere chippen og forbedre chipens driftsstabilitet.

Superledende

Højtemperatur superledende materialer (såsom YBa₂Cu₃O₇₋ₓ, YBCO) har nul modstand og fuldstændig antimagnetisme ved lave temperaturer og har vigtige anvendelser i superledende kabler, superledende magneter, superledende kvanteinterferensanordninger (SQUID'er) og andre områder. Laserfordampningsbelægning er en af de vigtigste metoder til fremstilling af højtemperatur superledende film og kan dyrke YBCO-film med høj kritisk temperatur (Tc) og høj kritisk strømtæthed (Jc). Ved at optimere procesforhold såsom laserparametre, substrattemperatur og iltatmosfære kan YBCO superledende film af høj kvalitet fremstilles på enkeltkrystalsubstrater (såsom SrTiO₃), og deres kritiske strømtæthed kan nå mere end 10⁶ A/cm², hvilket opfylder anvendelseskravene for superledende anordninger.

biomedicin

Laserfordampningsbelægning bruges til at fremstille uorganiske tyndfilm med antibakterielle egenskaber, såsom sølv (Ag)-dopede film, zinkoxid (ZnO)-film osv. Sølvioner har bredspektrede antibakterielle egenskaber og har stærke hæmmende og dræbende virkninger på mikroorganismer såsom bakterier og svampe; ZnO-film vil producere aktive iltarter (såsom hydroxylradikaler) under lys, som har fremragende antibakterielle egenskaber. Disse antibakterielle film kan påføres overflader af medicinsk udstyr (såsom kirurgiske instrumenter, sengestuemøbler), fødevareemballagematerialer osv., hvilket effektivt hæmmer væksten og reproduktionen af mikroorganismer og reducerer risikoen for krydsinfektion og fødevarefordærv.

Luftfart

Turbineblade, forbrændingskamre og andre dele af luftfartsmotorer arbejder under høje temperaturer, højhastighedsluftstrøm, skuring og friktion og skal have fremragende slidstyrke og oxidationsmodstand ved høje temperaturer. Laserfordampningsbelægning kan fremstille keramiske belægninger (såsom zirconiumoxid (ZrO₂), aluminiumoxid (Al₂O₃), titaniumnitrid (TiN) osv.), som har egenskaber som høj hårdhed, høj temperaturbestandighed, slidstyrke og oxidationsmodstand. For eksempel belægges ZrO₂-Y₂O₃ termisk barrierebelægning på overfladen af nikkelbaserede højtemperaturlegerings-turbineblade for at reducere bladenes driftstemperatur, forbedre deres slidstyrke og levetid; TiN-belægning kan bruges til motorlejer, gear og andre komponenter for at forbedre deres slidstyrke og udmattelsesmodstand.

Konklusion

Som en avanceret fysisk dampaflejringsteknologi indtager laserfordampningsbelægning en vigtig position inden for materialeoverfladeteknik på grund af dens unikke principper og egenskaber. Fra et teknisk principperspektiv realiserer den hurtig fordampning af materialer og præcis aflejring af tyndfilm gennem interaktionen mellem højenergilaser og målmateriale. Med hensyn til materialeanvendelse udviser laserfordampningsbelægning stærk kompatibilitet. Uanset om det er metal, forbindelse (oxid, nitrid, fluorid osv.), kan denne teknologi bruges til at fremstille tyndfilm, der opfylder specifikke behov, hvilket giver et rigt materialeudvalg til anvendelser inden for forskellige områder.