No1 Өндөр чадлын импульсийн магнетрон цацах зарчим
Өндөр чадлын импульсийн магнетрон цацах техник нь өндөр оргил импульсийн хүчийг (ердийн магнетрон шүршихээс 2-3 дахин их) ба бага импульсийн ажлын циклийг (0.5%-10%) ашигладаг бөгөөд энэ нь магнетроны шүрших шинж чанараас үүсэлтэй металлын диссоциацийн өндөр хурдыг (>50%) хүртдэг. гадагшлуулах хүчдэлийн экспоненциал n-р хүч U, I = kUn (n нь катодын бүтэц, соронзон орон ба материалтай холбоотой тогтмол юм). Бага эрчим хүчний нягтрал (бага хүчдэл) үед n утга нь ихэвчлэн 5-аас 15 хооронд хэлбэлздэг; гадагшлуулах хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гүйдлийн нягт ба чадлын нягт хурдацтай нэмэгдэж, өндөр хүчдэлийн үед соронзон орны хязгаарлагдмал байдлын улмаас n утга 1 болно. Хэрэв бага эрчим хүчний нягтралтай бол хийн ялгадасыг ердийн импульсийн цэнэгийн горимд байгаа хийн ионоор тодорхойлно; Хэрэв өндөр чадлын нягтралтай үед плазм дахь металлын ионуудын эзлэх хувь нэмэгдэж, зарим материалууд солигддог, өөрөөр хэлбэл өөрөө цацрах горимд ордог, өөрөөр хэлбэл плазм нь цацагдсан саармаг тоосонцор болон хоёрдогч металлын ионуудын иончлолоор хадгалагддаг ба Ar гэх мэт инертийн хийн атомууд нь зөвхөн плазмыг гал асаахад ашигладаг бөгөөд үүний дараа металлын ионууд нь плазмыг асаахад ашигладаг. Өндөр гүйдлийн цэнэгийг хадгалахын тулд соронзон болон цахилгаан талбайн нөлөөн дор цацагдсан байг бөмбөгддөг бөгөөд плазм нь өндөр ионжсон металл хэсгүүд юм. Зорилтот объектод халах нөлөөг цацах үйл явцын улмаас үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зорилтот объектын тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд зорилтот объектод шууд хэрэглэсэн эрчим хүчний нягтрал нь хэт их байж болохгүй, ерөнхийдөө шууд ус хөргөх ба зорилтот материалын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь 25 Вт / см2 доор байх ёстой, шууд бус ус хөргөх, зорилтот материалын дулаан дамжилтын чанар муу, зорилтот материалын эвдрэлээс шалтгаалсан материал бага байх, дэгдэмхий хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон эрчим хүчний нягтралын бусад тохиолдлууд нь зөвхөн 2 ~ 15 Вт / см2 доор байж болно, өндөр эрчим хүчний нягтын шаардлагаас хамаагүй доогуур байна. Зорилтот хэт халалтын асуудлыг маш нарийн өндөр чадлын импульс ашиглан шийдэж болно. Андерс өндөр чадлын импульсийн магнетрон цацалтыг нэг төрлийн импульс цацах гэж тодорхойлсон бөгөөд оргил чадлын нягт нь дундаж чадлын нягтаас 2-3 баллын дарааллаар давж, ион цацах нь цацах үйл явцад давамгайлж, зорилтот шүрших атомууд нь маш их диссоциацтай байдаг.
No2 Өндөр чадлын импульсийн магнетрон цацах бүрхүүлийн тунадасжилтын шинж чанарууд
Өндөр чадлын импульсийн магнетрон цацалт нь өндөр диссоциацийн хурдтай, өндөр ионы энерги бүхий плазмыг үүсгэж, цэнэглэгдсэн ионуудыг хурдасгах хэвийх даралт өгч, бүрэх үйл явц нь IPVD-ийн ердийн технологи болох өндөр энергитэй хэсгүүдээр бөмбөгддөг. Ионы энерги, тархалт нь бүрэх чанар, гүйцэтгэлд маш чухал нөлөө үзүүлдэг.
IPVD-ийн тухай алдарт Тортоны бүтцийн бүсийн загвар дээр үндэслэн Андерс плазмын хуримтлал ба ионы сийлбэрийг багтаасан бүтцийн бүсийн загварыг санал болгож, Тортоны бүтцийн бүсийн загварт бүрэх бүтэц, температур ба агаарын даралтын хоорондын хамаарлыг 2-р зурагт үзүүлсэн шиг бүрхүүлийн бүтэц, температур ба ионы энерги хоорондын хамаарал болгон өргөтгөсөн. загвар. Тунадасжилтын температур нэмэгдэхийн хэрээр 1-р бүсээс (сул сүвэрхэг шилэн талстууд) T бүс (нягт шилэн талстууд), 2-р бүс (баганын талстууд) болон 3-р бүс (дахин талстжилтын бүс) руу шилжих; хуримтлалын ионы энерги нэмэгдэхийн хэрээр 1-р бүсээс T муж, 2-р бүс ба 3-р муж руу шилжих температур буурдаг. Өндөр нягтралтай шилэн талстууд болон булчирхайлаг талстуудыг бага температурт бэлтгэж болно. Хуримтлагдсан ионуудын энерги 1-10 эВ хүртэл өсөхөд хуримтлагдсан бүрхүүлийн гадаргуу дээрх ионуудын бөмбөгдөлт, сийлбэр сайжирч, бүрхүүлийн зузаан нэмэгддэг.
No3 Өндөр хүчин чадалтай импульсийн магнетрон шүрших технологиор хатуу бүрэх давхаргыг бэлтгэх
Өндөр хүчин чадалтай импульсийн магнетрон цацах технологиор бэлтгэсэн бүрхүүл нь илүү нягтралтай, механик шинж чанар сайтай, өндөр температурт тогтвортой байдаг. 3-р зурагт үзүүлснээр ердийн магнетрон цацруулсан TiAlN бүрээс нь 30 ГПа хатуулаг, 460 ГПа Янгийн модуль бүхий бортгон хэлбэртэй болор бүтэц юм; HIPIMS-TiAlN бүрхүүл нь 34 GPa хатуулагтай бол Young модуль нь 377 GPa; хатуулаг ба Янгийн модулийн харьцаа нь бүрээсийн хатуулгийн хэмжүүр юм. Өндөр хатуулаг, бага Young модуль нь илүү сайн хатуулаг гэсэн үг юм. HIPIMS-TiAlN бүрээс нь 1000 °C-т 4 цагийн турш өндөр температурт халаах боловсруулалт хийсний дараа ердийн TiAlN бүрээсэнд AlN зургаан өнцөгт фазыг тунадаг тул өндөр температурт илүү тогтвортой байдаг. Өндөр температурт бүрхүүлийн хатуулаг буурдаг бол HIPIMS-TiAlN бүрэх нь ижил температур, цаг хугацаанд дулааны боловсруулалт хийсний дараа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. HIPIMS-TiAlN бүрэх нь ердийн бүрээстэй харьцуулахад өндөр температурт исэлдэлтийн эхлэлийн температур өндөр байдаг. Тиймээс HIPIMS-TiAlN бүрээс нь PVD процессоор бэлтгэсэн бусад бүрсэн багажуудаас өндөр хурдтай зүсэх хэрэгсэлд илүү сайн гүйцэтгэлийг харуулдаг.
Шуудангийн цаг: 2022-11-08