เทคโนโลยีการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วย

1. เทคโนโลยีการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยนั้นมีลักษณะเด่นคือการยึดเกาะที่แข็งแรงระหว่างเมมเบรนและพื้นผิว ทำให้ชั้นเมมเบรนมีความแข็งแรงมาก จากการทดลองพบว่า การยึดเกาะของการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยนั้นสูงกว่าการยึดเกาะของการตกตะกอนด้วยไอความร้อนหลายเท่าตัวถึงหลายร้อยเท่า สาเหตุหลักมาจากผลของการกระแทกของไอออนบนพื้นผิวที่ช่วยทำความสะอาด ทำให้เกิดโครงสร้างส่วนต่อประสานแบบไล่ระดับหรือชั้นเปลี่ยนผ่านแบบไฮบริดที่ส่วนต่อประสานระหว่างเมมเบรนและฐาน และยังช่วยลดความเครียดของเมมเบรนอีกด้วย

2. การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของฟิล์ม ยืดอายุการใช้งานจากการล้า เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมออกไซด์ คาร์ไบด์ BN ลูกบาศก์ TiB2 และสารเคลือบคล้ายเพชร ตัวอย่างเช่น ในเหล็กกล้าทนความร้อน 1Cr18Ni9Ti การใช้เทคโนโลยีการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยในการสร้างฟิล์ม Si3N4 หนา 200 นาโนเมตร ไม่เพียงแต่สามารถยับยั้งการเกิดรอยแตกจากการล้าบนพื้นผิวของวัสดุเท่านั้น แต่ยังช่วยลดอัตราการแพร่กระจายของรอยแตกจากการล้าได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งมีบทบาทที่ดีในการยืดอายุการใช้งาน

3. การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะความเค้นของฟิล์มและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกได้ ตัวอย่างเช่น การเตรียมฟิล์ม Cr โดยการระดมยิงพื้นผิวของวัสดุรองรับด้วยไอออน Xe+ หรือ Ar+ ที่มีพลังงาน 11.5 keV พบว่าการปรับอุณหภูมิของวัสดุรองรับ พลังงานไอออนที่ระดมยิง และอัตราส่วนของไอออนและอะตอมให้ได้ตามที่ต้องการ สามารถทำให้ความเค้นเปลี่ยนจากความเค้นดึงเป็นความเค้นอัดได้ และโครงสร้างผลึกของฟิล์มก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ภายใต้อัตราส่วนการมาถึงของไอออนต่ออะตอมที่กำหนด การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยจะมีประสิทธิภาพในการเลือกทิศทางการเรียงตัวที่ดีกว่าชั้นเมมเบรนที่ตกตะกอนโดยวิธีการระเหยด้วยความร้อน

4. การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการออกซิเดชันของเมมเบรนได้ เนื่องจากความหนาแน่นของการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนทำให้โครงสร้างส่วนต่อประสานฐานของฟิล์มดีขึ้น หรือเกิดสถานะอสัณฐานขึ้นเนื่องจากการหายไปของขอบเขตระหว่างอนุภาค ซึ่งเอื้อต่อการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุและต้านทานการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง

5. การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของฟิล์มและปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มบางทางแสงได้

6. การตกตะกอนโดยใช้ไอออนช่วยให้สามารถปรับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอนของอะตอมและการฝังไอออนได้อย่างแม่นยำและเป็นอิสระ และช่วยให้สามารถสร้างชั้นเคลือบที่มีความหนาเพียงไม่กี่ไมโครเมตรด้วยองค์ประกอบที่สม่ำเสมอที่พลังงานการกระแทกต่ำ ทำให้สามารถสร้างฟิล์มบางต่างๆ ได้ที่อุณหภูมิห้อง หลีกเลี่ยงผลเสียต่อวัสดุหรือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งอาจเกิดจากการบำบัดที่อุณหภูมิสูง

–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสุญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว