Technologia osadzania wspomaganego wiązką jonów (Ion beam assisted deposition) to technologia nanoszenia powłok metodą wtrysku wiązką jonów i osadzania z fazy gazowej połączona z technologią przetwarzania kompozytów powierzchniowych metodą jonową. W procesie modyfikacji powierzchni materiałów wtryskiwanych jonami, zarówno półprzewodnikowych, jak i inżynieryjnych, często pożądane jest, aby grubość warstwy modyfikowanej była znacznie większa niż grubość warstwy uzyskanej metodą implantacji jonowej, przy jednoczesnym zachowaniu zalet procesu wtryskiwania jonów, takich jak możliwość obróbki warstwy modyfikowanej i podłoża między ostrym interfejsem w temperaturze pokojowej. Połączenie implantacji jonów z technologią powlekania pozwala na ciągłe wstrzykiwanie jonów o określonej energii do interfejsu między warstwą a podłożem podczas powlekania. Atomy na interfejsie mieszają się za pomocą zderzeń kaskadowych, tworząc strefę mieszania atomów w pobliżu początkowego interfejsu, co poprawia siłę wiązania między warstwą a podłożem. Następnie, w strefie mieszania atomów, warstwa o wymaganej grubości i właściwościach nadal rośnie pod wpływem wiązki jonów.
Zjawisko to nazywa się osadzaniem wspomaganym wiązką jonów (IBED). Zachowuje ono cechy procesu implantacji jonów, a jednocześnie pozwala na pokrycie podłoża cienką warstwą materiału całkowicie odmiennego od podłoża.
Osadzanie wspomagane wiązką jonów ma następujące zalety.
(1) Ponieważ osadzanie wspomagane wiązką jonów generuje plazmę bez wyładowania gazu, powlekanie można wykonywać przy ciśnieniu <10-2 Pa, co zmniejsza zanieczyszczenie gazem.
(2) Podstawowe parametry procesu (energia jonów, gęstość jonów) mają charakter elektryczny. Zasadniczo nie ma potrzeby kontrolowania przepływu gazu ani innych parametrów nieelektrycznych, można łatwo kontrolować wzrost warstwy filmu, dostosowywać jej skład i strukturę, co ułatwia zapewnienie powtarzalności procesu.
(3) Powierzchnię przedmiotu obrabianego można pokryć powłoką całkowicie odmienną od podłoża, której grubość nie jest ograniczona energią jonów bombardujących w niskiej temperaturze (<200°C). Nadaje się ona do obróbki powierzchniowej domieszkowanych powłok funkcjonalnych, precyzyjnych form obrabianych na zimno oraz stali konstrukcyjnej odpuszczanej w niskiej temperaturze.
(4) Jest to proces nierównowagowy kontrolowany w temperaturze pokojowej. Nowe warstwy funkcjonalne, takie jak fazy wysokotemperaturowe, fazy podstabilne, stopy amorficzne itp., można uzyskać w temperaturze pokojowej.
Wadami osadzania wspomaganego wiązką jonów są:
(1) Ponieważ wiązka jonów ma właściwości promieniowania bezpośredniego, trudno jest poradzić sobie ze złożonym kształtem powierzchni przedmiotu obrabianego
(2) Trudno jest obrabiać przedmioty o dużej skali i powierzchni ze względu na ograniczenia wielkości strumienia wiązki jonów.
(3) Szybkość osadzania wspomaganego wiązką jonów wynosi zwykle około 1 nm/s, co jest wartością odpowiednią do przygotowywania cienkich warstw, ale nieodpowiednią do galwanizacji dużych ilości produktów.
– Artykuł ten został opublikowany przezproducent maszyn do powlekania próżniowegoGuangdong Zhenhua
Czas publikacji: 16-11-2023