イオンビーム支援蒸着技術

1. イオンビームアシスト蒸着技術は、膜と基板間の強力な接着力、すなわち膜層強度を特徴としています。実験結果から、イオンビームアシスト蒸着の接着力は熱蒸着の接着力よりも数倍から数百倍向上することが示されています。これは主に、イオンビームによる表面洗浄効果によって膜基板界面に勾配界面構造、すなわちハイブリッド遷移層が形成され、膜応力が低減されるためです。

2. イオンビームアシスト蒸着は、膜の機械的特性を向上させ、疲労寿命を延ばすため、酸化物、炭化物、立方晶BN、TiB₂、ダイヤモンドライクコーティングの作製に非常に適しています。例えば、1Cr18Ni9Ti耐熱鋼では、イオンビームアシスト蒸着技術を用いて200nmのSi₂N₂膜を成膜することで、材料表面における疲労亀裂の発生を抑制するだけでなく、疲労亀裂の拡散速度を大幅に低減し、材料寿命の延長に優れた効果を発揮します。

3. イオンビームアシスト蒸着は、膜の応力特性を変化させ、結晶構造を変化させます。例えば、基板表面に11.5keVのXe +またはAr +を照射してCr膜を作製したところ、基板温度、照射イオンエネルギー、イオンと原子の到達パラメータ比を調整することで、応力を引張応力から圧縮応力へと変化させ、膜の結晶構造も変化させることがわかりました。一定のイオン対原子到達比において、イオンビームアシスト蒸着は、熱蒸着法で堆積した膜層よりも優れた選択配向性を示します。

4. イオンビームアシスト蒸着は、膜の耐食性と耐酸化性を向上させます。イオンビームアシスト蒸着による膜層の高密度化により、膜基部の界面構造が改善され、あるいは粒子間の粒界が消失して非晶質状態が形成され、材料の耐食性が向上し、高温酸化に対する耐性が向上します。

5. イオンビーム支援蒸着は、フィルムの電磁気特性を変化させ、光学薄膜の性能を向上させることができます。

6. イオンアシスト蒸着法では、原子蒸着とイオン注入に関連するパラメータを正確かつ独立して調整することができ、低い衝撃エネルギーで一貫した組成の数マイクロメートルのコーティングを連続的に生成できるため、室温でさまざまな薄膜を成長させることができ、高温処理によって生じる可能性のある材料や精密部品への悪影響を回避できます。

–この記事は真空コーティング機メーカー広東振華