מהו עקרון העבודה של מכונת ציפוי יונים

ציפוי יוניםמְכוֹנָה מקורו בתיאוריה שהציע DM Mattox בשנות ה-60, וניסויים מקבילים החלו באותה תקופה;עד 1971, צ'יימברס ואחרים פרסמו את הטכנולוגיה של ציפוי יוני קרן אלקטרונים;טכנולוגיית ציפוי האידוי התגובתי (ARE) הודגשה בדו"ח Bunshah ב-1972, כאשר הופקו סוגי סרטים סופר-קשים כמו TiC ו-TiN;גם בשנת 1972, סמית' ומולי אימצו את טכנולוגיית הקתודה החלולה בתהליך הציפוי.בשנות ה-80, ציפוי היונים בסין הגיע סוף סוף לרמה של יישום תעשייתי, ותהליכי הציפוי כגון ציפוי יונים רב-קשת בוואקום וציפוי יונים עם פריקת קשת הופיעו ברציפות.

כל תהליך העבודה של ציפוי יונים בוואקום הוא כדלקמן: ראשית,לִשְׁאוֹבתא הוואקום, ולאחר מכןלַחֲכוֹתלחץ הוואקום ל-4X10 ⁻ ³ Paאו יותר טוב, יש צורך לחבר את ספק המתח הגבוה ולבנות אזור פלזמה בטמפרטורה נמוכה של גז פריקת מתח נמוך בין המצע למאייד.חבר את אלקטרודת המצע עם מתח גבוה שלילי של 5000V DC כדי ליצור פריקת זוהר של הקתודה.יוני גז אינרטי נוצרים ליד אזור הזוהר השלילי.הם נכנסים לאזור החשוך הקתודה ומואצים על ידי השדה החשמלי ומפציצים את פני המצע.זהו תהליך ניקוי, ולאחר מכן נכנסים לתהליך הציפוי.באמצעות ההשפעה של חימום הפצצה, חלק מחומרי הציפוי מתאדים.אזור הפלזמה חודר לפרוטונים, מתנגש באלקטרונים וביוני גזים אינרטיים, וחלק קטן מהם מיוננים, יונים מיוננים אלו בעלות אנרגיה גבוהה יפציץ את פני הסרט וישפרו במידה מסוימת את איכות הסרט.

העיקרון של ציפוי יוני ואקום הוא: בתא הוואקום, באמצעות תופעת פריקת הגז או החלק המיונן של החומר המאוד, תחת הפצצת החומר המאוד יונים או יוני גזים, מפקידים בו זמנית את החומרים המאודים הללו או המגיבים שלהם על המצע. כדי להשיג סרט דק.ציפוי היוניםמְכוֹנָהמשלב אידוי ואקום, טכנולוגיית פלזמה ופריקת גז זוהר, מה שלא רק משפר את איכות הסרט, אלא גם מרחיב את טווח היישום של הסרט.היתרונות של תהליך זה הם עקיפה חזקה, הידבקות טובה לסרט וחומרי ציפוי שונים.העיקרון של ציפוי יונים הוצע לראשונה על ידי DM Mattox.ישנם סוגים רבים של ציפוי יונים.הסוג הנפוץ ביותר הוא חימום באידוי, כולל חימום התנגדות, חימום קרן אלקטרונים, חימום קרן אלקטרונים פלזמה, חימום אינדוקציה בתדר גבוה ושיטות חימום נוספות.