No.1 Prensip gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering
Gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering teknik la sèvi ak gwo pik pouvwa batman kè (2-3 lòd nan grandè pi wo pase konvansyonèl magnetron sputtering) ak sik devwa batman kè ba (0.5%-10%) reyalize to segondè metal dissociation (> 50%), ki se sòti nan karakteristik sa yo magnetron sputtering, jan yo montre nan Pic 1, kote pik sib dansite aktyèl la I se pwopòsyonèl ak eksponansyèl nyèm pouvwa a nan vòltaj la egzeyat U, I = kUn (n se yon konstan ki gen rapò ak estrikti nan katod, jaden mayetik. ak materyèl).Nan pi ba dansite pouvwa (ba vòltaj) valè n anjeneral nan seri a nan 5 a 15;ak ogmante vòltaj egzeyat la, dansite aktyèl la ak dansite pouvwa ogmante rapidman, ak nan vòltaj segondè valè n a vin 1 akòz pèt la nan prizon chan mayetik.Si nan dansite pouvwa ki ba, egzeyat gaz la detèmine pa iyon gaz ki nan mòd nòmal egzeyat enpulsyonèl la;si nan dansite pouvwa segondè, pwopòsyon an nan iyon metal nan plasma a ogmante ak kèk materyèl chanje, se sa ki nan mòd nan pwòp tèt ou-sputtering, sa vle di plasma a konsève pa ionizasyon nan patikil net sputtered ak iyon metal segondè, ak atòm gaz inaktif. tankou Ar yo itilize sèlman pou limen ikid ki nan san an, apre yo fin ki patikil metal yo sputtered yo ionize tou pre sib la ak akselere tounen nan bonbade sib la sputtered anba aksyon an nan jaden mayetik ak elektrik yo kenbe gwo egzeyat aktyèl la, ak plasma a se trè patikil metal iyonize.Akòz pwosesis la sputtering nan efè a chofaj sou sib la, yo nan lòd yo asire operasyon an ki estab nan sib la nan aplikasyon endistriyèl, dansite pouvwa a dirèkteman aplike nan sib la pa ka twò gwo, jeneralman dirèk refwadisman dlo ak sib materyèl konduktiviti tèmik. ta dwe nan ka a nan 25 W / cm2 anba a, refwadisman dlo endirèk, sib konduktiviti tèmik materyèl se pòv, sib materyèl ki te koze pa fwagmantasyon akòz estrès tèmik oswa materyèl sib gen eleman ki ba alyaj temèt ak lòt ka nan dansite pouvwa ka sèlman nan 2 ~ 15 W / cm2 anba a, byen lwen anba kondisyon yo ki nan dansite pouvwa segondè.Pwoblèm nan surchof sib ka rezoud lè l sèvi avèk pulsasyon trè etwat gwo pouvwa.Anders defini gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering kòm yon kalite sputtering enpulsyonèl kote dansite pouvwa pik la depase dansite pouvwa mwayèn pa 2 a 3 lòd nan grandè, ak sputtering ion sib la domine pwosesis la sputtering, ak atòm sputtering sib yo trè disosye. .
No.2 Karakteristik yo nan gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering kouch depo
Segondè pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering ka pwodwi plasma ak to disosyasyon segondè ak enèji ion segondè, epi li ka aplike presyon patipri akselere iyon yo chaje, ak pwosesis la depo kouch bonbade pa patikil ki gen gwo enèji, ki se yon teknoloji IPVD tipik.Enèji ion ak distribisyon an gen yon enpak trè enpòtan sou bon jan kalite a kouch ak pèfòmans.
Konsènan IPVD, ki baze sou pi popilè modèl Thorton estriktirèl rejyon an, Anders te pwopoze yon modèl rejyon estriktirèl ki gen ladan plasma depo ak ion grave, pwolonje relasyon ki genyen ant estrikti kouch ak tanperati ak presyon lè a nan Thorton modèl rejyon estriktirèl nan relasyon ki genyen ant estrikti kouch, tanperati ak enèji ion, jan yo montre nan Pic 2. Nan ka a nan kouch enèji ba depozisyon ion, estrikti nan kouch konfòm ak Thorton estrikti zòn modèl.Avèk ogmantasyon tanperati depo, tranzisyon soti nan rejyon 1 (kristal fib ki lach pore) nan rejyon T (kristal fib dans), rejyon 2 (kristal kolòn) ak rejyon 3 (rejyon rekristalizasyon);ak ogmantasyon nan enèji ion depo, tanperati tranzisyon an soti nan rejyon 1 nan rejyon T, rejyon 2 ak rejyon 3 diminye.Kristal fib segondè-dansite yo ak kristal kolon yo ka prepare nan tanperati ki ba.Lè enèji nan iyon depoze ogmante nan lòd la nan 1-10 eV, bonbadman an ak grave nan iyon sou sifas la kouch depoze ogmante ak epesè nan kouch ogmante.
No.3 Preparasyon nan kouch kouch difisil pa gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering teknoloji
Kouch la prepare pa gwo pouvwa enpulsyonèl magnetron sputtering teknoloji se pi dans, ak pi bon pwopriyete mekanik ak estabilite tanperati ki wo.Jan yo montre nan Pic 3, magnetron konvansyonèl sputtered TiAlN kouch la se yon estrikti kristal kolon ak yon dite nan 30 GPa ak yon modil Young nan 460 GPa;kouch HIPIMS-TiAlN a se 34 GPa dite pandan y ap modil Young la se 377 GPa;rapò ki genyen ant dite ak modil Young se yon mezi severite kouch la.Pi wo dite ak pi piti modil Young vle di pi bon severite.Kouch HIPIMS-TiAlN a gen pi bon estabilite tanperati ki wo, ak faz egzagonal AlN presipite nan kouch TiAlN konvansyonèl apre tretman tanperati ki wo nan 1,000 °C pou 4 èdtan.Dite nan kouch la diminye nan tanperati ki wo, pandan y ap kouch nan HIPIMS-TiAlN rete san okenn chanjman apre tretman chalè nan menm tanperati a ak tan.Kouch HIPIMS-TiAlN tou gen yon tanperati ki pi wo nan oksidasyon tanperati ki wo pase kouch konvansyonèl yo.Se poutèt sa, kouch HIPIMS-TiAlN la montre pi bon pèfòmans nan zouti koupe gwo vitès pase lòt zouti kouvwi prepare pa pwosesis PVD.
Tan poste: Nov-08-2022