İyon ışını destekli kaplama teknolojisi, iyon ışını enjeksiyonu ve buhar biriktirme kaplama teknolojisinin iyon yüzey kompozit işleme teknolojisiyle birleştirilmesidir. İyon enjeksiyonlu malzemelerin, ister yarı iletken malzemeler ister mühendislik malzemeleri olsun, yüzey modifikasyonu sürecinde, modifiye edilmiş katmanın kalınlığının iyon implantasyonuna göre çok daha büyük olması sıklıkla istenir, ancak aynı zamanda iyon enjeksiyon işleminin avantajlarını da korumak istenir; örneğin, modifiye edilmiş katman ile alt tabaka arasında keskin bir arayüz olması, oda sıcaklığında işlenebilen iş parçası vb. Bu nedenle, iyon implantasyonu kaplama teknolojisiyle birleştirilerek, belirli bir enerjiye sahip iyonlar, kaplama sırasında film ve alt tabaka arasındaki arayüze sürekli olarak enjekte edilir ve arayüzdeki atomlar kademeli çarpışmalar yardımıyla karıştırılarak, film ve alt tabaka arasındaki bağ kuvvetini artırmak için başlangıç arayüzüne yakın bir atom karışım geçiş bölgesi oluşturulur. Daha sonra, atom karışım bölgesinde, iyon ışınının katılımıyla, istenen kalınlık ve özelliklere sahip film büyümeye devam eder.
Bu yönteme İyon Işın Destekli Kaplama (IBED) denir ve iyon implantasyon işleminin özelliklerini korurken, alt tabakanın alt tabakadan tamamen farklı ince bir film malzemesiyle kaplanmasına olanak tanır.
İyon ışını destekli kaplama yönteminin aşağıdaki avantajları vardır.
(1) İyon ışını destekli biriktirme, gaz deşarjı olmadan plazma oluşturduğundan, kaplama <10-2 Pa basınçta gerçekleştirilebilir ve böylece gaz kirlenmesi azaltılabilir.
(2) Temel işlem parametreleri (iyon enerjisi, iyon yoğunluğu) elektrikseldir. Genellikle gaz akışını ve diğer elektriksel olmayan parametreleri kontrol etmeye gerek yoktur, film tabakasının büyümesini kolayca kontrol edebilir, filmin bileşimini ve yapısını ayarlayabilir ve işlemin tekrarlanabilirliğini kolayca sağlayabilirsiniz.
(3) İş parçasının yüzeyi, alt tabakadan tamamen farklı bir filmle kaplanabilir ve kalınlığı düşük sıcaklıkta (<200℃) bombardıman iyonlarının enerjisiyle sınırlı değildir. Katkılı fonksiyonel filmlerin, soğuk işlenmiş hassas kalıpların ve düşük sıcaklıkta temperlenmiş yapısal çeliğin yüzey işlemesi için uygundur.
(4) Bu, oda sıcaklığında kontrol edilen bir dengesizlik sürecidir. Yüksek sıcaklık fazları, alt kararlı fazlar, amorf alaşımlar vb. gibi yeni fonksiyonel filmler oda sıcaklığında elde edilebilir.
İyon ışını destekli kaplamanın dezavantajları şunlardır:
(1) İyon ışınının doğrudan radyasyon özelliklerine sahip olması nedeniyle, iş parçasının karmaşık yüzey şekliyle başa çıkmak zordur.
(2) İyon ışın akışının boyutunun sınırlı olması nedeniyle büyük ölçekli ve geniş alanlı iş parçalarıyla başa çıkmak zordur.
(3) İyon ışını destekli biriktirme hızı genellikle 1 nm/s civarındadır, bu da ince film katmanlarının hazırlanması için uygundur ve büyük miktarlarda ürünün kaplanması için uygun değildir.
Bu makale şu kuruluş tarafından yayınlanmıştır:vakum kaplama makinesi üreticisiGuangdong Zhenhua
Yayın tarihi: 16 Kasım 2023