Okwu Mmalite Teknụzụ HiPIMS

Nke 1 Ụkpụrụ nke ike dị elu nke magnetron sputtering
Usoro nkesa magnetron nke nwere ike dị elu na-eji ike pulse dị elu (usoro 2-3 nke ịdị elu karịa nkesa magnetron nkịtị) na obere usoro ọrụ pulse (0.5%-10%) iji nweta ọnụego nkesa metal dị elu (>50%), nke sitere na njirimara nkesa magnetron, dịka egosiri na Foto 1, ebe njupụta ugbu a nke kachasị elu I dabara na ike exponential nth nke voltaji mwepụta U, I = kUn (n bụ ihe na-adịgide adịgide metụtara nhazi cathode, ubi magnet na ihe). Na obere njupụta ike (obere voltaji) uru n na-adịkarị n'etiti 5 ruo 15; na mmụba nke voltaji mwepụta, njupụta ugbu a na njupụta ike na-abawanye ngwa ngwa, na nnukwu voltaji uru n na-aghọ 1 n'ihi mfu nke njide ubi magnet. Ọ bụrụ na na obere njupụta ike, a na-ekpebi mwepụ gas site na ion gas nke dị na ọnọdụ mwepụ pulse nkịtị; Ọ bụrụ na njupụta ike dị elu, oke nke ion ígwè dị na plasma na-abawanye ma ụfọdụ ihe na-agbanwe, nke dị na ọnọdụ nke na-agbapụta onwe ya, ya bụ, a na-eji plasma ahụ ionization nke ihe ndị na-anọpụ iche na ion ígwè nke abụọ, a na-ejikwa atọm gas na-adịghị arụ ọrụ dị ka Ar naanị iji gbaa plasma ahụ ọkụ, mgbe nke ahụ gasịrị, a na-eme ka ihe ndị ahụ a gbapụrụ agbapụ dị nso na ihe mgbaru ọsọ ahụ ma na-agba ọsọ azụ iji tụọ ihe ndị a gbapụrụ agbapụ n'okpuru ọrụ nke ubi magnetik na eletriki iji nọgide na-enwe mwepụta dị elu, plasma ahụ bụkwa ihe ndị ahụ a gbapụrụ agbapụ nke ukwuu. N'ihi usoro sputtering nke mmetụta kpo oku na ihe mgbaru ọsọ ahụ, iji hụ na ọrụ siri ike nke ihe mgbaru ọsọ ahụ na ngwa ụlọ ọrụ mmepụta ihe, njupụta ike etinyere ozugbo na ihe mgbaru ọsọ ahụ enweghị ike ibu oke ibu, n'ozuzu mmiri jụrụ oyi kpọmkwem na ihe mgbaru ọsọ okpomọkụ kwesịrị ịdị na ihe gbasara 25 W / cm2 n'okpuru, mmiri jụrụ oyi na-apụtaghị ìhè, njikwa okpomọkụ ihe mgbaru ọsọ adịghị mma, ihe ebumnuche nke nkewa n'ihi nrụgide okpomọkụ ma ọ bụ ihe mgbaru ọsọ nwere obere ihe alloy na-agbanwe agbanwe na ikpe ndị ọzọ nke njupụta ike nwere ike ịdị naanị na 2 ~ 15 W / cm2 n'okpuru, nke dị nnọọ ala karịa ihe achọrọ nke njupụta ike dị elu. Enwere ike idozi nsogbu nke oke okpomọkụ ebumnuche site na iji pulses ike dị warara. Anders na-akọwapụta magnetron pulsed dị elu dị ka ụdị sputtering pulsed ebe njupụta ike kachasị elu gafere nkezi njupụta ike site na usoro 2 ruo 3 nke nha, na sputtering ion lekwasịrị anya na-achịkwa usoro sputtering, na atọm sputtering lekwasịrị anya na-ekewapụ nke ukwuu.

Nke 2 Ihe e ji mara mkpuchi mkpuchi magnetron sputtering dị elu nke nwere ike dị elu

Ịkpọpụta magnetron nwere ike dị elu nwere ike imepụta plasma nwere oke nkewa na ike ion dị elu, ma nwee ike itinye nrụgide bias iji mee ka ion ndị a na-agbaze ngwa ngwa, usoro nchekwa mkpuchi ahụ na-agbakwa site na obere ihe ndị nwere ike dị elu, nke bụ teknụzụ IPVD a na-ahụkarị. Ike ion na nkesa ya nwere mmetụta dị oke mkpa na mma na arụmọrụ mkpuchi ahụ.
Banyere IPVD, dabere na ihe nlereanya mpaghara Thorton a ma ama, Anders tụrụ aro ihe nlereanya mpaghara nhazi nke gụnyere itinye plasma na imechi ion, gbasaa mmekọrịta dị n'etiti nhazi mkpuchi na okpomọkụ na nrụgide ikuku na ihe nlereanya mpaghara nhazi Thorton ruo na mmekọrịta dị n'etiti nhazi mkpuchi, okpomọkụ na ike ion, dịka egosiri na Foto 2. N'ihe gbasara mkpuchi ion dị ala, ihe owuwu mkpuchi ahụ kwekọrọ na ihe nlereanya mpaghara nhazi Thorton. Ka okpomọkụ itinye ion na-abawanye, mgbanwe site na mpaghara 1 (kristal eriri dị nro) gaa na mpaghara T (kristal eriri dị arọ), mpaghara 2 (kristal kọlụm) na mpaghara 3 (mpaghara imechi ion); ka ike ion itinye ion na-abawanye, okpomọkụ mgbanwe site na mpaghara 1 gaa na mpaghara T, mpaghara 2 na mpaghara 3 na-ebelata. Enwere ike ịkwadebe kristal eriri dị elu na kristal kọlụm na obere okpomọkụ. Mgbe ike nke ion etinye abawanye ruo na usoro nke 1-10 eV, a na-eme ka bọmbụ na imechi ion na elu mkpuchi echekwara dịkwuo mma ma na-amụba ọkpụrụkpụ nke mkpuchi.

Nke 3 Nkwadebe nke oyi akwa mkpuchi siri ike site na teknụzụ magnetron sputtering dị elu
Mkpuchi nke teknụzụ magnetron sputtering dị elu kwadebere dị oke njọ, yana njirimara igwe ka mma na nkwụsi ike okpomọkụ dị elu. Dịka egosiri na Pic 3, mkpuchi TiAlN magnetron sputtered a na-ahụkarị bụ nhazi kristal kọlụm nwere ike nke 30 GPa na modulus Young nke 460 GPa; mkpuchi HIPIMS-TiAlN bụ ike 34 GPa ebe modulus Young bụ 377 GPa; oke dị n'etiti ike na modulus Young bụ ihe nha nke ike nke mkpuchi ahụ. Ike dị elu na modulus Young dị obere pụtara ike ka mma. Mkpuchi HIPIMS-TiAlN nwere nkwụsi ike okpomọkụ dị elu ka mma, yana usoro hexagonal AlN a kpọlitere na mkpuchi TiAlN ọdịnala mgbe ọgwụgwọ annealing okpomọkụ dị elu na 1,000 °C maka awa 4. Ike nke mkpuchi ahụ na-ebelata na okpomọkụ dị elu, ebe mkpuchi HIPIMS-TiAlN anaghị agbanwe agbanwe mgbe ọgwụgwọ okpomọkụ gasịrị na otu okpomọkụ na oge. Mkpuchi HIPIMS-TiAlN nwekwara okpomọkụ mmalite dị elu nke oke okpomọkụ karịa mkpuchi nkịtị. Ya mere, mkpuchi HIPIMS-TiAlN na-egosi arụmọrụ ka mma na ngwaọrụ ịkpụcha ọsọ ọsọ karịa ngwaọrụ ndị ọzọ a kpuchiri ekpuchi nke usoro PVD kwadebere.