No.1 Жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетрондук чачыратуу принциби
Жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетронду чачыратуу техникасы металлдын диссоциациясынын жогорку темптерине (>50%) жетүү үчүн жогорку импульстук кубаттуулукту (кадимки магнетронду чачыратуудан 2-3 баллга жогору) жана төмөнкү импульстук циклди (0,5%-10%) колдонот. 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй магнетронду чачыратуу мүнөздөмөсүнөн алынат, мында максаттуу токтун эң жогорку тыгыздыгы I разряддын чыңалуусунун экспоненциалдык n-чи даражасына пропорционал. жана материалдык).Төмөнкү кубаттуулук тыгыздыгында (төмөн чыңалуу) n мааниси адатта 5тен 15ке чейинки диапазондо болот;разряддын чыңалуусу көбөйгөн сайын токтун тыгыздыгы жана кубаттуулук тыгыздыгы тез өсөт, ал эми жогорку чыңалууда магнит талаасынын чектөөлөрүнүн жоголушуна байланыштуу n мааниси 1ге айланат.Эгерде аз кубаттуулук тыгыздыгы болсо, газдын разряды кадимки импульстук разряд режиминде турган газ иондору менен аныкталат;эгерде жогорку кубаттуулуктагы тыгыздыкта плазмадагы металл иондорунун үлүшү көбөйүп, кээ бир материалдар алмашып кетсе, бул өзүн-өзү чачыратуу режиминде, б.а. плазма чачылган нейтралдуу бөлүкчөлөрдүн жана экинчилик металл иондорунун жана инерттүү газ атомдорунун иондошуусунун эсебинен сакталат. мисалы, Ar плазманы тутандыруу үчүн гана колдонулат, андан кийин чачыраган металл бөлүкчөлөрү бутага жакын жерде иондоштурулуп, жогорку ток разрядын кармап туруу үчүн магниттик жана электрдик талаалардын таасири астында чачырылган бутаны бомбалоо үчүн кайра ылдамдашат, ал эми плазма жогорку иондоштурулган металл бөлүкчөлөрү.Бутага жылытуу эффектинин чачыратуу процессине байланыштуу, өнөр жайлык колдонмолордо бутанын туруктуу иштешин камсыз кылуу үчүн, бутага түздөн-түз колдонулган кубаттуулук тыгыздыгы өтө чоң болушу мүмкүн эмес, жалпысынан түз суу муздатуу жана максаттуу материалдын жылуулук өткөрүмдүүлүгү. төмөн 25 Вт / см2 болгон учурда болушу керек, кыйыр суу муздатуу, максаттуу материалдын жылуулук өткөрүмдүүлүгү начар, жылуулук стресстен улам фрагментациядан келип чыккан максаттуу материал же максаттуу материал аз учуучу эритме компоненттерин камтыйт жана электр тыгыздыгынын башка учурларда гана болушу мүмкүн Төмөндө 2 ~ 15 Вт / см2, жогорку кубаттуулуктун тыгыздыгынын талаптарынан алда канча төмөн.Максаттуу ысып кетүү маселеси өтө тар жогорку кубаттуулуктагы импульстарды колдонуу менен чечилет.Андерс жогорку кубаттуулуктагы импульстүү магнетрондук чачыранды импульстүү чачырандылардын бир түрү катары аныктайт, мында эң жогорку кубаттуулук тыгыздыгы орточо кубаттуулук тыгыздыгынан 2-3 баллга ашат, ал эми максаттуу ион чачыратуу чачыратуу процессинде үстөмдүк кылат жана максаттуу чачыратуу атомдору өтө диссоциацияланган. .
No.2 жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетрондук чачыратуу каптоо катмарынын мүнөздөмөлөрү
Жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетронду чачыратуу жогорку диссоциациялануу ылдамдыгы жана жогорку иондук энергиясы бар плазманы өндүрө алат жана заряддалган иондорду тездетүү үчүн бир тараптуу басымды колдоно алат жана каптоо процесси типтүү IPVD технологиясы болгон жогорку энергиялуу бөлүкчөлөр менен бомбаланат.Иондун энергиясы жана бөлүштүрүү каптоо сапатына жана иштешине абдан маанилүү таасир этет.
IPVD жөнүндө, атактуу Тортон структуралык аймак моделинин негизинде, Андерс плазманын тундурмаларын жана ионду иштетүүнү камтыган структуралык аймак моделин сунуш кылды, Тортон структуралык аймак моделинде каптоо түзүмү менен температуранын жана аба басымынын ортосундагы мамилени каптоо структурасынын ортосундагы мамилеге чейин кеңейтти, Температура жана ион энергиясы, 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй. Төмөн энергиялуу иондук каптоо учурунда каптоо структурасы Тортон структурасынын зонасынын моделине ылайык келет.Депозиттик температуранын жогорулашы менен 1-аймактан (бос кеуектүү була кристаллдары) аймакка T (тығыз була кристаллдары), 2-аймакка (тилкелүү кристаллдар) жана 3-аймакка (кайра кристаллдашуу аймагы) өтүү;жайгаштыруу ионунун энергиясынын көбөйүшү менен 1-аймактан Т аймагына, 2-аймакка жана 3-аймакка өтүү температурасы төмөндөйт.Жогорку тыгыздыктагы була кристаллдары жана мамычалык кристаллдар төмөнкү температурада даярдалышы мүмкүн.Депозиттик иондордун энергиясы 1-10 эВ тартибине чейин көбөйгөндө, капталган жабындардын бетинде иондордун бомбалоосу жана оюу күчөйт жана жабындардын калыңдыгы жогорулайт.
№3 Катуу каптоо катмарын жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетрондук чачыратуу технологиясы менен даярдоо
Жогорку кубаттуулуктагы импульстук магнетронду чачуу технологиясы менен даярдалган каптоо тыгызыраак, механикалык касиеттери жакшы жана жогорку температуранын туруктуулугу менен.3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кадимки магнетрондук чачыранды TiAlN каптоо катуулук 30 ГПа жана Янг модулу 460 ГПа болгон мамычалык кристалл структурасы;HIPIMS-TiAlN каптоо катуулугу 34 GPa, ал эми Янгдын модулу 377 GPa;катуулук менен Янгдын модулунун ортосундагы катыш каптаманын катуулугунун өлчөмү болуп саналат.Жогорку катуулук жана кичирээк Янг модулу жакшы катуулукту билдирет.HIPIMS-TiAlN каптоо жогорку температуранын туруктуулугуна ээ, AlN алты бурчтуу фазасы кадимки TiAlN каптоосунда 4 саат бою 1000 °C жогорку температурада күйдүрүүдөн кийин чөктүрүлөт.Катуулугу жогорку температурада төмөндөйт, ал эми HIPIMS-TiAlN каптоо ошол эле температурада жана убакытта термикалык иштетүүдөн кийин өзгөрүүсүз калат.HIPIMS-TiAlN каптоосу кадимки каптоодон да жогорку температурадагы кычкылдануу температурасына ээ.Ошондуктан, HIPIMS-TiAlN каптоо PVD процесси менен даярдалган башка капталган аспаптарга караганда жогорку ылдамдыктагы кесүүчү шаймандарда бир топ жакшыраак көрсөткүчтөрдү көрсөтөт.
Билдирүү убактысы: 2022-жылдын 08-ноябры