HiPIMS තාක්ෂණය හැඳින්වීම

අංක 1 අධි බල ස්පන්දන චුම්බක ස්පටරින් කිරීමේ මූලධර්මය
ඉහළ බල ස්පන්දන චුම්භක ස්පන්දක බලය (සාම්ප්‍රදායික මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් වලට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙල 2-3 ක් වැඩි) සහ අඩු ස්පන්දන රාජකාරි චක්‍රය (0.5%-10%) භාවිතා කරමින් ඉහළ ලෝහ විඝටන අනුපාත (>50%) ලබා ගනී, එය චුම්භක ස්පුටරින් ලක්ෂණ වලින් ලබා ගනී, පින්තූරය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, උපරිම ඉලක්ක ධාරා ඝනත්වය I විසර්ජන වෝල්ටීයතාවයේ ඝාතීය n වන බලයට සමානුපාතික වේ U, I = kUn (n යනු කැතෝඩ ව්‍යුහය, චුම්භක ක්ෂේත්‍රය සහ ද්‍රව්‍යයට සම්බන්ධ නියතයකි). අඩු බල ඝනත්වයන්හිදී (අඩු වෝල්ටීයතාවය) n අගය සාමාන්‍යයෙන් 5 සිට 15 දක්වා පරාසයක පවතී; වැඩිවන විසර්ජන වෝල්ටීයතාවය සමඟ, වත්මන් ඝනත්වය සහ බල ඝනත්වය වේගයෙන් වැඩි වන අතර, ඉහළ වෝල්ටීයතාවයේදී චුම්භක ක්ෂේත්‍ර සීමා කිරීම නැතිවීම හේතුවෙන් n අගය 1 බවට පත්වේ. අඩු බල ඝනත්වයන්හිදී නම්, වායු විසර්ජනය සාමාන්‍ය ස්පන්දන විසර්ජන මාදිලියේ ඇති වායු අයන මගින් තීරණය වේ; ඉහළ බල ඝනත්වයකදී, ප්ලාස්මාවේ ලෝහ අයන අනුපාතය වැඩි වී සමහර ද්‍රව්‍ය මාරු වුවහොත්, එනම් ස්වයං-ස්පුටර් කිරීමේ මාදිලියේ, එනම් ප්ලාස්මාව නඩත්තු කරනු ලබන්නේ ඉසින ලද උදාසීන අංශු සහ ද්විතියික ලෝහ අයන අයනීකරණය කිරීමෙනි, සහ Ar වැනි නිෂ්ක්‍රීය වායු පරමාණු ප්ලාස්මාව දැල්වීම සඳහා පමණක් භාවිතා කරයි, ඉන්පසු ඉසින ලද ලෝහ අංශු ඉලක්කය අසල අයනීකරණය කර ඉහළ ධාරා විසර්ජනය පවත්වා ගැනීම සඳහා චුම්බක සහ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රවල ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ ඉසින ලද ඉලක්කයට බෝම්බ හෙලීමට නැවත වේගවත් කරනු ලැබේ, සහ ප්ලාස්මාව ඉතා අයනීකෘත ලෝහ අංශු වේ. ඉලක්කයට තාපන බලපෑමේ ඉසින ක්‍රියාවලිය හේතුවෙන්, කාර්මික යෙදීම්වල ඉලක්කයේ ස්ථායී ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා, ඉලක්කයට සෘජුවම යොදන බල ඝනත්වය ඉතා විශාල විය නොහැක, සාමාන්‍යයෙන් සෘජු ජල සිසිලනය සහ ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය තාප සන්නායකතාවය 25 W / cm2 ට අඩු අවස්ථාවක විය යුතුය, වක්‍ර ජල සිසිලනය, ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය තාප සන්නායකතාවය දුර්වලයි, තාප ආතතිය හෝ ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය නිසා ඛණ්ඩනය වීමෙන් ඇති වන ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය අඩු වාෂ්පශීලී මිශ්‍ර ලෝහ සංරචක අඩංගු වන අතර බල ඝනත්වයේ අනෙකුත් අවස්ථා 2 ~ 15 W / cm2 ට අඩු විය හැකිය, ඉහළ බල ඝනත්වයේ අවශ්‍යතාවලට වඩා බෙහෙවින් අඩුය. ඉලක්ක අධික උනුසුම් වීමේ ගැටළුව ඉතා පටු අධි බල ස්පන්දන භාවිතා කිරීමෙන් විසඳා ගත හැකිය. ඇන්ඩර්ස් අධි බල ස්පන්දන චුම්බක ස්පුටරින් යනු උච්ච බල ඝනත්වය සාමාන්‍ය බල ඝනත්වය 2 සිට 3 දක්වා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙල ඉක්මවන ස්පන්දන ස්පුටරින් වර්ගයක් ලෙස අර්ථ දක්වයි, සහ ඉලක්ක අයන ස්පුටරින් ස්පුටරින් ක්‍රියාවලිය ආධිපත්‍යය දරයි, සහ ඉලක්ක ස්පුටරින් පරමාණු ඉතා විඝටනය වේ.

අංක 2 අධි බල ස්පන්දන චුම්බක ස්පුටරින් ආලේපන තැන්පත් වීමේ ලක්ෂණ

අධි බල ස්පන්දන චුම්භක ස්පුටරින් මඟින් ඉහළ විඝටන අනුපාතයක් සහ ඉහළ අයන ශක්තියක් සහිත ප්ලාස්මා නිපදවිය හැකි අතර, ආරෝපිත අයන වේගවත් කිරීම සඳහා පක්ෂග්‍රාහී පීඩනය යෙදිය හැකි අතර, ආලේපන තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සාමාන්‍ය IPVD තාක්‍ෂණයක් වන අධි ශක්ති අංශු මගින් බෝම්බ හෙලනු ලැබේ. අයන ශක්තිය සහ ව්‍යාප්තිය ආලේපනයේ ගුණාත්මකභාවය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි ඉතා වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි.
IPVD සම්බන්ධයෙන්, ප්‍රසිද්ධ තෝර්ටන් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතිය මත පදනම්ව, ඇන්ඩර්ස් විසින් ප්ලාස්මා තැන්පත් කිරීම සහ අයන කැටයම් කිරීම ඇතුළත් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතියක් යෝජනා කරන ලද අතර, තෝර්ටන් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතියේ ආලේපන ව්‍යුහය සහ උෂ්ණත්වය සහ වායු පීඩනය අතර සම්බන්ධතාවය ආලේපන ව්‍යුහය, උෂ්ණත්වය සහ අයන ශක්තිය අතර සම්බන්ධතාවය දක්වා පුළුල් කරන ලදී, පින්තූරය 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි. අඩු ශක්ති අයන තැන්පත් කිරීමේ ආලේපනයකදී, ආලේපන ව්‍යුහය තෝර්ටන් ව්‍යුහ කලාප ආකෘතියට අනුකූල වේ. තැන්පත් උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ, කලාපය 1 (ලිහිල් සිදුරු සහිත තන්තු ස්ඵටික) සිට කලාපය T (ඝන තන්තු ස්ඵටික), කලාපය 2 (තීරු ස්ඵටික) සහ කලාපය 3 (ප්‍රතිස්ඵටිකීකරණ කලාපය) දක්වා සංක්‍රමණය වේ; තැන්පත් කිරීමේ අයන ශක්තිය වැඩි වීමත් සමඟ, කලාපය 1 සිට කලාපය T, කලාපය 2 සහ කලාපය 3 දක්වා සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වය අඩු වේ. ඉහළ ඝනත්ව තන්තු ස්ඵටික සහ තීරු ස්ඵටික අඩු උෂ්ණත්වයකදී සකස් කළ හැකිය. තැන්පත් කරන ලද අයනවල ශක්තිය 1-10 eV අනුපිළිවෙලට වැඩි වන විට, තැන්පත් කරන ලද ආලේපන මතුපිට අයන බෝම්බ හෙලීම සහ කැටයම් කිරීම වැඩි වන අතර ආලේපනවල ඝණකම වැඩි වේ.

අංක 3 අධි බල ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් තාක්ෂණය භාවිතයෙන් දෘඩ ආලේපන තට්ටුවක් සකස් කිරීම
අධි බල ස්පන්දන චුම්භක ස්පටරින් තාක්ෂණයෙන් සකස් කරන ලද ආලේපනය ඝනත්වයෙන් වැඩි වන අතර වඩා හොඳ යාන්ත්‍රික ගුණ සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවයක් ඇත. 3 වන පින්තූරයේ පෙන්වා ඇති පරිදි, සාම්ප්‍රදායික චුම්භක ස්පටර කළ TiAlN ආලේපනය 30 GPa දෘඪතාවක් සහ 460 GPa යංග්ගේ මාපාංකයක් සහිත තීරු ස්ඵටික ව්‍යුහයකි; HIPIMS-TiAlN ආලේපනය 34 GPa දෘඪතාවක් වන අතර යංග්ගේ මාපාංකය 377 GPa වේ; දෘඪතාව සහ යංග්ගේ මාපාංකය අතර අනුපාතය ආලේපනයේ තද බව මැනීමකි. ඉහළ දෘඪතාව සහ කුඩා යංගේ මාපාංකය වඩා හොඳ තද බවක් අදහස් කරයි. HIPIMS-TiAlN ආලේපනයට වඩා හොඳ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවයක් ඇති අතර, සාම්ප්‍රදායික TiAlN ආලේපනය තුළ පැය 4 ක් සඳහා 1,000 °C දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇනීලිං ප්‍රතිකාරයෙන් පසු AlN ෂඩාස්‍රාකාර අවධිය අවක්ෂේපණය වේ. ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී ආලේපනයේ දෘඪතාව අඩු වන අතර, එම උෂ්ණත්වයේ සහ වේලාවේ දී තාප පිරියම් කිරීමෙන් පසු HIPIMS-TiAlN ආලේපනය නොවෙනස්ව පවතී. HIPIMS-TiAlN ආලේපනය සාම්ප්‍රදායික ආලේපනයට වඩා ඉහළ උෂ්ණත්ව ඔක්සිකරණ ආරම්භක උෂ්ණත්වයක් ද ඇත. එබැවින්, HIPIMS-TiAlN ආලේපනය PVD ක්‍රියාවලිය මගින් සකස් කරන ලද අනෙකුත් ආලේපිත මෙවලම් වලට වඩා අධිවේගී කැපුම් මෙවලම්වල වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි.