No.1 Prinsip daya dhuwur pulsed magnetron sputtering
Teknik sputtering magnetron pulsed daya dhuwur nggunakake daya pulsa puncak dhuwur (2-3 urutan gedhene luwih dhuwur tinimbang sputtering magnetron konvensional) lan siklus tugas pulsa kurang (0,5% -10%) kanggo entuk tingkat disosiasi logam dhuwur (> 50%), kang asalé saka karakteristik sputtering magnetron, minangka ditampilake ing Pic 1, ngendi Kapadhetan saiki target puncak I sebanding karo daya nth eksponensial saka voltase discharge U, I = kUn (n punika pancet related kanggo struktur cathode, Magnetik kolom. lan materi).Ing Kapadhetan daya ngisor (voltase kurang) Nilai n biasane ing sawetara saka 5 kanggo 15;kanthi voltase discharge nambah, Kapadhetan saiki lan Kapadhetan daya mundhak kanthi cepet, lan ing voltase dhuwur nilai n dadi 1 amarga mundhut saka kurungan Magnetik kolom.Yen ing Kapadhetan daya kurang, discharge gas ditemtokake dening ion gas sing ana ing mode discharge pulsed normal;yen ing Kapadhetan daya dhuwur, proporsi saka ion logam ing plasma mundhak lan sawetara bahan ngalih, sing ing mode swa-sputtering, IE plasma maintained dening ionization saka sputtered partikel netral lan ion logam sekunder, lan atom gas inert. kayata Ar digunakake mung kanggo ignite plasma, sawise kang partikel logam sputtered diionisasi cedhak target lan akselerasi bali kanggo bombard target sputtered ing tumindak Magnetik lan kothak listrik kanggo njaga discharge saiki dhuwur, lan plasma Highly. partikel logam terionisasi.Amarga proses sputtering saka efek panas ing target, supaya kanggo mesthekake operasi stabil saka target ing aplikasi industri, Kapadhetan daya langsung Applied kanggo target ora bisa gedhe banget, umume langsung cooling banyu lan materi target konduktivitas termal. kudu ing cilik saka 25 W / cm2 ngisor, cooling banyu ora langsung, materi target konduktivitas termal miskin, materi target disebabake fragmentasi amarga kaku termal utawa materi target ngemot komponen alloy molah malih kurang lan kasus Kapadhetan daya liyane mung bisa ing 2 ~ 15 W / cm2 ngisor, adoh ngisor syarat Kapadhetan daya dhuwur.Masalah overheating target bisa ditanggulangi kanthi nggunakake pulsa daya dhuwur sing sempit.Anders nemtokake daya dhuwur pulsed magnetron sputtering minangka jenis pulsed sputtering ngendi Kapadhetan daya puncak ngluwihi Kapadhetan daya rata-rata dening 2 kanggo 3 pesenan saka gedhene, lan sputtering ion target ndominasi proses sputtering, lan target sputtering atom Highly dissociated. .
No.2 Karakteristik daya dhuwur pulsed magnetron sputtering lapisan Deposition
Sputtering magnetron pulsed daya dhuwur bisa ngasilake plasma kanthi tingkat disosiasi dhuwur lan energi ion sing dhuwur, lan bisa ngetrapake tekanan bias kanggo nyepetake ion sing diisi, lan proses deposisi lapisan dibombardir dening partikel energi dhuwur, yaiku teknologi IPVD khas.Energi lan distribusi ion duwe pengaruh sing penting banget ing kualitas lan kinerja lapisan.
Babagan IPVD, adhedhasar model wilayah struktural Thorton sing misuwur, Anders ngusulake model wilayah struktural sing kalebu deposisi plasma lan etsa ion, nambahake hubungan antarane struktur lapisan lan suhu lan tekanan udara ing model wilayah struktur Thorton menyang hubungan antarane struktur lapisan, suhu lan energi ion, minangka ditampilake ing Pic 2. Ing cilik saka lapisan deposition ion energi kurang, struktur lapisan conforms kanggo model zona struktur Thorton.Kanthi nambah suhu deposisi, transisi saka wilayah 1 (kristal serat keropos longgar) menyang wilayah T (kristal serat padat), wilayah 2 (kristal kolom) lan wilayah 3 (wilayah rekristalisasi);kanthi nambah energi ion deposisi, suhu transisi saka wilayah 1 menyang wilayah T, wilayah 2 lan wilayah 3 mudhun.Kristal serat kapadhetan dhuwur lan kristal kolom bisa disiapake ing suhu sing sithik.Nalika energi saka ion setor mundhak kanggo urutan 1-10 eV, bombardment lan etching saka ion ing permukaan lapisan setor meningkat lan kekandelan lapisan tambah.
No.3 Preparation saka lapisan nutupi hard dening daya dhuwur pulsed magnetron sputtering teknologi
Lapisan sing disiapake kanthi teknologi sputtering magnetron pulsa daya dhuwur luwih padhet, kanthi sifat mekanik sing luwih apik lan stabilitas suhu sing dhuwur.Minangka ditampilake ing Pic 3, magnetron conventional sputtered TiAlN nutupi struktur kristal columnar karo atose 30 GPa lan modulus Young 460 GPa;lapisan HIPIMS-TiAlN punika 34 atose GPa nalika modulus Young punika 377 GPa;rasio antarane atose lan modulus Young iku ukuran saka kateguhan lapisan.Kekerasan sing luwih dhuwur lan modulus Young sing luwih cilik tegese kekerasan sing luwih apik.Lapisan HIPIMS-TiAlN nduweni stabilitas suhu dhuwur sing luwih apik, kanthi fase heksagonal AlN diendap ing lapisan TiAlN konvensional sawise perawatan anil suhu dhuwur ing 1,000 °C suwene 4 jam.Kekerasan lapisan mudhun ing suhu dhuwur, dene lapisan HIPIMS-TiAlN tetep ora owah sawise perawatan panas ing suhu lan wektu sing padha.Lapisan HIPIMS-TiAlN uga nduweni suhu wiwitan oksidasi suhu sing luwih dhuwur tinimbang lapisan konvensional.Mulane, lapisan HIPIMS-TiAlN nuduhake kinerja sing luwih apik ing alat pemotong kanthi kacepetan dhuwur tinimbang alat sing dilapisi liyane sing disiapake dening proses PVD.
Wektu kirim: Nov-08-2022