Jonu staru veicināta uzklāšanas tehnoloģija ir jonu staru inžekcijas un tvaiku uzklāšanas pārklāšanas tehnoloģija, kas apvienota ar jonu virsmas kompozītmateriālu apstrādes tehnoloģiju. Jonu inžekcijas materiālu, neatkarīgi no tā, vai tie ir pusvadītāju materiāli vai inženiertehniskie materiāli, virsmas modifikācijas procesā bieži vien ir vēlams, lai modificētā slāņa biezums būtu daudz lielāks nekā jonu implantācijas gadījumā, taču vienlaikus ir vēlams saglabāt jonu inžekcijas procesa priekšrocības, piemēram, modificētā slāņa un substrāta aso saskarni, apstrādājamo detaļu var apstrādāt istabas temperatūrā utt. Tāpēc, apvienojot jonu implantāciju ar pārklāšanas tehnoloģiju, pārklāšanas laikā plēves un substrāta saskarnē nepārtraukti tiek injicēti joni ar noteiktu enerģiju, un starpfāžu atomi tiek sajaukti ar kaskādes sadursmju palīdzību, veidojot atomu sajaukšanās pārejas zonu netālu no sākotnējās saskarnes, lai uzlabotu saites spēku starp plēvi un substrātu. Pēc tam atomu sajaukšanas zonā plēve ar nepieciešamo biezumu un īpašībām turpina augt, piedaloties jonu staram.
To sauc par jonu kūļa palīdzību veiktu nogulsnēšanos (IBED), kas saglabā jonu implantācijas procesa īpašības, vienlaikus ļaujot substrātu pārklāt ar plānu plēves materiālu, kas pilnībā atšķiras no substrāta.
Jonu kūļa veicinātai nogulsnēšanai ir šādas priekšrocības.
(1) Tā kā jonu kūļa veicinātā pārklāšana ģenerē plazmu bez gāzu izlādes, pārklāšanu var veikt ar spiedienu <10-2 Pa, samazinot gāzes piesārņojumu.
(2) Galvenie procesa parametri (jonu enerģija, jonu blīvums) ir elektriski. Parasti nav nepieciešams kontrolēt gāzes plūsmu un citus neelektriskus parametrus, var viegli kontrolēt plēves slāņa augšanu, pielāgot plēves sastāvu un struktūru, viegli nodrošinot procesa atkārtojamību.
(3) Sagataves virsmu var pārklāt ar plēvi, kas pilnībā atšķiras no substrāta, un biezumu neierobežo bombardēšanas jonu enerģija zemā temperatūrā (<200℃). Tas ir piemērots leģētu funkcionālo plēvju, auksti apstrādātu precīzijas veidņu un zemā temperatūrā atlaidināta tērauda konstrukciju virsmas apstrādei.
(4) Tas ir nevienmērīgs process, ko var kontrolēt istabas temperatūrā. Istabas temperatūrā var iegūt jaunas funkcionālās plēves, piemēram, augstas temperatūras fāzes, substabilās fāzes, amorfos sakausējumus utt.
Jonu staru arsenālas nogulsnēšanas trūkumi ir šādi.
(1) Tā kā jonu kūlim piemīt tiešas starojuma īpašības, ir grūti apstrādāt sagataves sarežģīto virsmas formu.
(2) Jonu staru plūsmas izmēra ierobežojumu dēļ ir grūti apstrādāt liela mēroga un lielas platības sagataves.
(3) Jonu kūļa veicinātās uzklāšanas ātrums parasti ir aptuveni 1 nm/s, kas ir piemērots plānu kārtiņu sagatavošanai, bet nav piemērots liela daudzuma produktu pārklāšanai.
– Šo rakstu publicēvakuuma pārklāšanas mašīnu ražotājsGuandunas Dženhua
Publicēšanas laiks: 2023. gada 16. novembris