Ioonkatemasin sai alguse D. M. Mattoxi 1960. aastatel välja pakutud teooriast ja vastavad katsed algasid sel ajal; kuni 1971. aastani avaldasid Chambers ja teised elektronkiire ioonkatmise tehnoloogia; reaktiivse aurustamise (ARE) tehnoloogiat toodi välja Bunshahi aruandes 1972. aastal, kui toodeti ülikõvasid kiletüüpe, nagu TiC ja TiN; samuti 1972. aastal võtsid Smith ja Molley katmisprotsessis kasutusele õõneskatoodi tehnoloogia. 1980. aastateks oli ioonkatmine Hiinas lõpuks jõudnud tööstusliku rakenduse tasemele ning järjestikku ilmusid katmisprotsessid, nagu vaakummitmekaar-ioonkatmine ja kaarlahendus-ioonkatmine.
Vaakum-ioonkatmise kogu tööprotsess on järgmine: esiteks,pumpvaakumkamber ja seejärelootavaakumrõhk 4X10⁻³ Pa-nivõi parem, on vaja ühendada kõrgepinge toiteallikas ja luua substraadi ja aurusti vahele madala temperatuuriga plasmaala madalpinge tühjendusgaasist. Ühendage substraadi elektrood 5000 V alalisvoolu negatiivse kõrgepingega, et moodustada katoodi hõõgtühjendus. Negatiivse hõõgtsooni lähedal tekivad inertgaasi ioonid. Need sisenevad katoodi pimedasse piirkonda, elektrivälja kiirendades pommitavad substraadi pinda. See on puhastusprotsess ja seejärel sisenevad katmisprotsessi. Pommitamise kuumuse mõjul aurustuvad mõned kattematerjalid. Plasmaala siseneb prootonitesse, põrkub elektronide ja inertgaasi ioonidega ning väike osa neist ioniseerub. Need suure energiaga ioniseeritud ioonid pommitavad kile pinda ja parandavad teatud määral kile kvaliteeti.
Vaakum-ioonkatmise põhimõte on järgmine: vaakumkambris, kasutades gaaslahendusnähtust või aurustatud materjali ioniseeritud osa, sadestatakse need aurustatud ained või nende reagendid samaaegselt aluspinnale aurustatud materjali ioonide või gaasiioonide pommitamise all, et saada õhuke kile. Ioonkatemasinühendab vaakumaurustamise, plasmatehnoloogia ja gaashõõglahenduse, mis mitte ainult ei paranda kile kvaliteeti, vaid laiendab ka kile kasutusala. Selle protsessi eelisteks on tugev difraktsioon, hea kile adhesioon ja mitmesugused kattematerjalid. Ioonkatmise põhimõtte pakkus esmakordselt välja DM Mattox. Ioonkatmist on mitut tüüpi. Kõige levinum tüüp on aurustuskuumutamine, sealhulgas takistuskuumutamine, elektronkiirkuumutamine, plasma-elektronkiirkuumutamine, kõrgsageduslik induktsioonkuumutamine ja muud kuumutusmeetodid.
Postituse aeg: 14. veebruar 2023