Κοινόςεξοπλισμός επικάλυψης κενού πολλαπλών-ιόντων τόξουχρησιμοποιεί είτε βομβαρδισμό τόξου είτε καθαρισμό ιόντων αργού. Ποιες είναι οι συγκεκριμένες διαφορές μεταξύ των δύο;
Το ένα είναι καθαρισμός ιόντων μετάλλου και ο άλλος καθαρισμός ιόντων αερίου. τα επίπεδα ενέργειας είναι διαφορετικά, και οι αρχές είναι επίσης διαφορετικές. Σήμερα, το Puyuan Vacuum θα σας δώσει μια λεπτομερή εισαγωγή:
Η επιμετάλλωση πολλαπλών-ιόντων τόξου χρησιμοποιεί μια μέθοδο εκκένωσης ηλεκτρικού τόξου για την άμεση εξάτμιση του μετάλλου σε έναν σταθερό στόχο καθόδου. Το εξατμιζόμενο υλικό αποτελείται από ιόντα από το υλικό της καθόδου που εκπέμπεται κατά την εκκένωση του τόξου της καθόδου. Αυτή η συσκευή δεν απαιτεί λιωμένη πισίνα. ο στόχος που πρόκειται να εξατμιστεί συνδέεται με την κάθοδο και ο θάλαμος κενού λειτουργεί ως άνοδος. Όταν το ηλεκτρόδιο σκανδάλης έρχεται ξαφνικά και στιγμιαία σε επαφή με τον στόχο της καθόδου, προκαλείται ένα τόξο, δημιουργώντας ένα έντονα φωτεινό σημείο τόξου καθόδου στην επιφάνεια της καθόδου. Η διάμετρος της κηλίδας είναι μικρότερη από 100 μm και η πυκνότητα ρεύματος εντός της κηλίδας μπορεί να φτάσει τα 10³~107 A/cm². Το υλικό σε αυτή την περιοχή στη συνέχεια εξατμίζεται ακαριαία και ιονίζεται. Η κηλίδα τόξου καθόδου κινείται τυχαία στην επιφάνεια της καθόδου με ταχύτητα δεκάδων μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της τροχιάς και της ταχύτητας του σημείου. Για να διατηρηθεί το τόξο κενού, απαιτείται γενικά τάση από -20 έως -40 V.
Η αρχή της επιμετάλλωσης πολλαπλών ιόντων τόξου βασίζεται στη θεωρία εκφόρτισης τόξου κενού ψυχρής καθόδου, η οποία υποστηρίζει ότι η μεταφορά φορτίου κατά τη διαδικασία εκφόρτισης επιτυγχάνεται μέσω της ταυτόχρονης ύπαρξης και αμοιβαίου περιορισμού δύο μηχανισμών: εκπομπής ηλεκτρονίων πεδίου και ρεύματος θετικών ιόντων. Κατά τη διαδικασία εκκένωσης, εξατμίζεται μεγάλη ποσότητα υλικού καθόδου. Τα θετικά ιόντα που παράγονται από αυτά τα μόρια ατμού δημιουργούν ένα εξαιρετικά ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο σε μικρή απόσταση κοντά στην επιφάνεια της καθόδου. Υπό την επίδραση αυτού του ισχυρού ηλεκτρικού πεδίου, τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται στο κενό ως ηλεκτρόνια πεδίου. Τα θετικά ιόντα μπορούν να αντιπροσωπεύουν περίπου το 10% του συνολικού ρεύματος τόξου. Τα μεταλλικά ιόντα που έλκονται στην επιφάνεια της καθόδου σχηματίζουν ένα στρώμα διαστημικού φορτίου, το οποίο με τη σειρά του δημιουργεί ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, προκαλώντας σημεία στην επιφάνεια της καθόδου με χαμηλή συνάρτηση εργασίας (όρια κόκκων ή ρωγμές) να αρχίζουν να εκπέμπουν ηλεκτρόνια. Μεμονωμένα σημεία με υψηλή πυκνότητα εκπομπής ηλεκτρονίων έχουν υψηλή πυκνότητα ρεύματος. Η θέρμανση Joule αυξάνει τη θερμοκρασία, δημιουργώντας θερμιονικά ηλεκτρόνια, αυξάνοντας περαιτέρω την εκπομπή ηλεκτρονίων. Αυτό το θετικό αποτέλεσμα ανάδρασης προκαλεί τοπική συγκέντρωση ρεύματος.
Η θέρμανση Joule που παράγεται από αυτήν την τοπική συγκέντρωση ρεύματος προκαλεί εντοπισμένο εκρηκτικό σχηματισμό πλάσματος στην επιφάνεια του υλικού της καθόδου, εκπέμποντας ηλεκτρόνια και ιόντα και αφήνοντας σημάδια εκκένωσης. Απελευθερώνονται επίσης σωματίδια τετηγμένου υλικού καθόδου. Μερικά από τα εκπεμπόμενα ιόντα έλκονται πίσω στην επιφάνεια της καθόδου, σχηματίζοντας ένα στρώμα διαστημικού φορτίου, δημιουργώντας ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί νέα σημεία με χαμηλή λειτουργία εργασίας να αρχίσουν να εκπέμπουν ηλεκτρόνια.
Η τεχνολογία εξοπλισμού επικάλυψης κενού επικάλυψης πολλαπλών-ιόντων τόξου έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
Πλεονεκτήματα: Μπορεί να εγκατασταθεί αυθαίρετα για να εξασφαλίσει ομοιόμορφο πάχος φιλμ. Ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο βελτιώνει την εκκένωση τόξου. διαλύει το τόξο? αυξάνει την ταχύτητα περιστροφής. καθαρίζει τα σωματίδια του φιλμ. και επιταχύνει τα φορτισμένα σωματίδια. Ο υψηλός ρυθμός ιοντισμού μετάλλων είναι ευεργετικός για την ομοιομορφία και την πρόσφυση του φιλμ, καθιστώντας το τη βέλτιστη διαδικασία για επιμετάλλωση ιόντων. Ένα μεμονωμένο τόξο εξυπηρετεί πολλαπλούς σκοπούς: λειτουργεί ως πηγή εξάτμισης, ως πηγή καθαρισμού πριν από τον βομβαρδισμό και ως πηγή ιονισμού.
Μειονεκτήματα: Σε υψηλή ισχύ, δημιουργούνται εύκολα μεγάλα μεταλλικά σωματίδια, επηρεάζοντας την ποιότητα της επίστρωσης. και εμφανίζεται αστάθεια εκκένωσης τόξου σε ορισμένα υλικά-στόχους.
Οι μέθοδοι για τη μείωση της παραγωγής σταγονιδίων περιλαμβάνουν: μείωση της πυκνότητας ισχύος εκφόρτισης, αύξηση της ταχύτητας κηλίδων τόξου, ενίσχυση μέτρων ψύξης καθόδου και χρήση μαγνητικής διήθησης.
