HiPIMS තාක්ෂණය හඳුන්වාදීම

අංක 1 අධි බල ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ස්පුටර් කිරීමේ මූලධර්මය
අධි බල ස්පන්දිත මැග්නට්‍රෝන ඉසින තාක්‍ෂණය ඉහළ ලෝහ විඝටන අනුපාත (>50%) ලබා ගැනීම සඳහා ඉහළ පීක් ස්පන්දන බලය (සාම්ප්‍රදායික මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් වලට වඩා විශාලත්වයේ ඇණවුම් 2-3 වැඩි) සහ අඩු ස්පන්දන තීරුබදු චක්‍රය (0.5%-10%) භාවිතා කරයි. Pic 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, magnetron sputtering ලක්ෂණ වලින් ව්‍යුත්පන්න වේ, එහිදී උපරිම ඉලක්ක ධාරා ඝනත්වය I විසර්ජන වෝල්ටීයතාවයේ ඝාතීය nth බලයට සමානුපාතික වේ U, I = kUn (n යනු කැතෝඩ ව්‍යුහයට, චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට සම්බන්ධ නියතයකි. සහ ද්රව්ය).අඩු බල ඝනත්වයකදී (අඩු වෝල්ටීයතා) n අගය සාමාන්යයෙන් 5 සිට 15 දක්වා පරාසයක පවතී;වැඩිවන විසර්ජන වෝල්ටීයතාවය සමඟ, වත්මන් ඝනත්වය සහ බල ඝනත්වය වේගයෙන් වැඩි වන අතර, චුම්බක ක්ෂේත්ර සීමා අහිමි වීම හේතුවෙන් අධි වෝල්ටීයතාවයේ දී n අගය 1 බවට පත් වේ.අඩු බල ඝනත්වයකදී නම්, වායු විසර්ජනය සාමාන්‍ය ස්පන්දන විසර්ජන මාදිලියේ ඇති වායු අයන මගින් තීරණය වේ;අධි බල ඝණත්වයකදී, ප්ලාස්මාවේ ලෝහ අයනවල අනුපාතය වැඩි වී සමහර ද්‍රව්‍ය මාරු වන්නේ නම්, එනම් ස්වයං-ස්පටරින් මාදිලියේදී, එනම් ප්ලාස්මාව පවත්වා ගෙන යනු ලබන්නේ ඉසින ලද උදාසීන අංශු සහ ද්විතියික ලෝහ අයන සහ නිෂ්ක්‍රීය වායු පරමාණු අයනීකරණය මගිනි. Ar වැනි භාවිතා කරනු ලබන්නේ ප්ලාස්මාව දැල්වීමට පමණක් වන අතර, ඉන් පසුව ඉසින ලද ලෝහ අංශු ඉලක්කය ආසන්නයේ අයනීකරණය කර ඉහළ ධාරා විසර්ජනය පවත්වා ගැනීම සඳහා චුම්භක සහ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රවල ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ ඉසින ලද ඉලක්කයට බෝම්බ හෙලීමට නැවත වේගවත් වන අතර ප්ලාස්මාව ඉතා ඉහළ මට්ටමක පවතී. අයනීකෘත ලෝහ අංශු.ඉලක්කය මත රත් කිරීමේ බලපෑමේ ඉසිලීමේ ක්‍රියාවලිය හේතුවෙන්, කාර්මික යෙදුම්වල ඉලක්කයේ ස්ථායී ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා, ඉලක්කයට කෙලින්ම යොදන බල ඝණත්වය ඉතා විශාල විය නොහැක, සාමාන්‍යයෙන් සෘජු ජල සිසිලනය සහ ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය තාප සන්නායකතාවය 25 W / cm2 ට පහළින් තිබිය යුතුය, වක්‍ර ජල සිසිලනය, ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය තාප සන්නායකතාවය දුර්වලය, තාප ආතතිය හේතුවෙන් ඛණ්ඩනය වීමෙන් ඇති වන ඉලක්ක ද්‍රව්‍ය හෝ ඉලක්ක ද්‍රව්‍යයේ අඩු වාෂ්පශීලී මිශ්‍ර ලෝහ සංරචක අඩංගු වන අතර වෙනත් බල ඝණත්වයේ අවස්ථා පමණක් විය හැක. 2 ~ 15 W / cm2 ට පහළින්, අධි බල ඝනත්වයේ අවශ්‍යතාවලට වඩා බෙහෙවින් අඩුය.ඉතා පටු අධි බල ස්පන්දන භාවිතා කිරීමෙන් ඉලක්ක අධි තාපනය පිළිබඳ ගැටළුව විසඳා ගත හැකිය.ඇන්ඩර්ස් අධි බලැති ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් වර්ගයක් ලෙස නිර්වචනය කරයි, එහිදී උපරිම බල ඝණත්වය සාමාන්‍ය බල ඝනත්වයට වඩා විශාලත්වයේ ඇණවුම් 2 සිට 3 දක්වා වැඩි වන අතර ඉලක්කගත අයන ස්පුටරින් ස්පුටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ ආධිපත්‍යය දරයි, සහ ඉලක්‌ක අධික ලෙස විසුරුවා හරිනු ලැබේ. .

අංක 2 අධි බල ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් ආෙල්පන තැන්පත් වීමේ ලක්ෂණ

අධි බල ස්පන්දිත මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් මගින් ඉහළ විඝටන අනුපාතයක් සහ ඉහළ අයන ශක්තියක් සහිත ප්ලාස්මා නිපදවිය හැකි අතර ආරෝපිත අයන වේගවත් කිරීම සඳහා පක්ෂග්‍රාහී පීඩනය යෙදිය හැකි අතර ආෙල්පන තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සාමාන්‍ය IPVD තාක්‍ෂණයක් වන අධි ශක්ති අංශු මගින් බෝම්බ හෙලනු ලැබේ.අයන ශක්තිය සහ ව්‍යාප්තිය ආලේපනයේ ගුණාත්මකභාවය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි ඉතා වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි.
සුප්‍රසිද්ධ තෝර්ටන් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතිය මත පදනම් වූ IPVD පිළිබඳව, ඇන්ඩර්ස් විසින් ප්ලාස්මා තැන්පත් කිරීම සහ අයන කැටයම් ඇතුළත් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතියක් යෝජනා කළ අතර, තෝර්ටන් ව්‍යුහාත්මක කලාප ආකෘතියේ ආෙල්පන ව්‍යුහය සහ උෂ්ණත්වය සහ වායු පීඩනය අතර සම්බන්ධය ආලේපන ව්‍යුහය අතර සම්බන්ධතාවය දක්වා දීර්ඝ කළේය. Pic 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි උෂ්ණත්වය සහ අයන ශක්තිය. අඩු ශක්ති අයන තැන්පත් කිරීමේ ආෙල්පනයකදී, ආෙල්පන ව්‍යුහය Thorton ව්‍යුහ කලාප ආකෘතියට අනුකූල වේ.තැන්පත් වීමේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමඟ, කලාපය 1 (ලිහිල් සිදුරු සහිත තන්තු ස්ඵටික) සිට T (ඝන තන්තු ස්ඵටික), කලාපය 2 (තීරු ස්ඵටික) සහ කලාපය 3 (ප්රතිස්ඵටිකීකරණ කලාපය) දක්වා සංක්රමණය වීම;තැන්පත් අයන ශක්තිය වැඩි වීමත් සමඟ කලාප 1 සිට කලාපය T, කලාපය 2 සහ කලාප 3 දක්වා සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වය අඩු වේ.අධික ඝනත්ව තන්තු ස්ඵටික සහ තීරු ස්ඵටික අඩු උෂ්ණත්වයකදී සකස් කළ හැක.තැන්පත් වූ අයනවල ශක්තිය 1-10 eV අනුපිළිවෙලට වැඩි වන විට, තැන්පත් කරන ලද ආලේපන මතුපිට මත අයන බෝම්බ හෙලීම සහ එතීම වැඩි දියුණු වන අතර ආලේපනවල ඝනකම වැඩි වේ.

අංක 3 අධි බල ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ඉසින තාක්‍ෂණයෙන් දෘඩ ආෙල්පන තට්ටුවක් සකස් කිරීම
අධි බල ස්පන්දන මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින් තාක්ෂණයෙන් සකස් කරන ලද ආලේපනය වඩා ඝනත්වයකින් යුක්ත වන අතර වඩා හොඳ යාන්ත්‍රික ගුණ සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවයක් ඇත.Pic 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සාම්ප්‍රදායික මැග්නට්‍රෝන ඉසින ලද TiAlN ආෙල්පනය යනු 30 GPa දෘඪතාවක් සහ 460 GPa හි තරුණ මාපාංකයක් සහිත තීරු ස්ඵටික ව්‍යුහයකි;HIPIMS-TiAlN ආෙල්පනය 34 GPa දෘඪතාව වන අතර Young ගේ මාපාංකය 377 GPa වේ;දෘඪතාව සහ යන්ග්ගේ මාපාංකය අතර අනුපාතය ආලේපනයේ දෘඪතාවේ මිනුමක් වේ.ඉහළ දෘඪතාව සහ කුඩා යන්ග්ගේ මාපාංකය වඩා හොඳ තද බව අදහස් කරයි.HIPIMS-TiAlN ආෙල්පනය වඩා හොඳ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවයක් ඇති අතර, AlN ෂඩාස්රාකාර අදියර සාම්ප්‍රදායික TiAlN ආෙල්පනය තුළ පැය 4ක් සඳහා 1,000 °C දී ඉහළ උෂ්ණත්ව නිර්වින්දන ප්‍රතිකාරයකින් පසු අවක්ෂේප කරනු ලැබේ.ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී ආලේපනයේ දෘඪතාව අඩු වන අතර, HIPIMS-TiAlN ආලේපනය එකම උෂ්ණත්වයේ හා වේලාවේ තාප පිරියම් කිරීමෙන් පසුව නොවෙනස්ව පවතී.HIPIMS-TiAlN ආෙල්පනය සාම්ප්‍රදායික ආෙල්පනයට වඩා ඉහළ උෂ්ණත්ව ඔක්සිකරණයක ආරම්භක උෂ්ණත්වයක් ද ඇත.එබැවින්, HIPIMS-TiAlN ආලේපනය PVD ක්‍රියාවලිය මගින් සකස් කරන ලද අනෙකුත් ආලේපිත මෙවලම්වලට වඩා අධිවේගී කැපුම් මෙවලම්වල වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි.