No.1 Prinsip kakuatan tinggi pulsed magnetron sputtering
Téhnik sputtering magnetron pulsed kakuatan tinggi ngagunakeun kakuatan pulsa puncak tinggi (2-3 urutan gedena leuwih luhur ti sputtering magnetron konvensional) jeung siklus tugas pulsa low (0,5% -10%) pikeun ngahontal ongkos disosiasi logam tinggi (> 50%), nu diturunkeun tina ciri sputtering magnetron, sakumaha ditémbongkeun dina Pic 1, dimana puncak dénsitas ayeuna target I sabanding jeung kakuatan nth éksponénsial tina tegangan ngurangan U, I = kUn (n nyaéta konstanta patali jeung struktur katoda, médan magnét. jeung bahan).Dina kapadetan kakuatan handap (tegangan low) nilai n biasana dina rentang 5 nepi ka 15;kalawan ngaronjatna tegangan ngurangan, dénsitas arus jeung dénsitas kakuatan ngaronjat gancang, sarta dina tegangan tinggi nilai n jadi 1 alatan leungitna kurungan médan magnét.Lamun dina kapadetan kakuatan low, ngurangan gas ditangtukeun ku ion gas nu aya dina mode ngurangan pulsa normal;lamun dina kapadetan kakuatan tinggi, proporsi ion logam dina plasma nambahan sarta sababaraha bahan pindah, nyaéta dina mode timer sputtering, nyaéta plasma dijaga ku ionisasi partikel nétral sputtered jeung ion logam sekundér, sarta atom gas mulya. kayaning Ar dipaké ukur pikeun ngahurungkeun plasma, nu satutasna partikel logam sputtered anu ionized deukeut udagan jeung gancangan deui bombard target sputtered dina aksi médan magnét jeung listrik pikeun ngajaga ngurangan arus tinggi, sarta plasma téh kacida partikel logam terionisasi.Alatan prosés sputtering tina pangaruh pemanasan dina udagan, guna mastikeun operasi stabil tina udagan dina aplikasi industri, dénsitas kakuatan langsung dilarapkeun ka udagan teu bisa badag teuing, umumna langsung cooling cai jeung target bahan konduktivitas termal. kudu dina kasus 25 W / cm2 handap, cooling cai teu langsung, target bahan konduktivitas termal goréng, target bahan disababkeun ku fragméntasi alatan stress termal atawa bahan target ngandung komponén alloy volatile low jeung kasus sejenna dénsitas kakuatan ngan bisa di 2 ~ 15 W / cm2 handap, tebih handap sarat dénsitas kakuatan tinggi.Masalah overheating target tiasa direngsekeun ku ngagunakeun pulsa kakuatan tinggi anu sempit pisan.Anders ngahartikeun-daya tinggi pulsed magnetron sputtering salaku jenis sputtering pulsed mana dénsitas kakuatan puncak ngaleuwihan dénsitas kakuatan rata ku 2 nepi ka 3 urutan gedena, sarta sputtering ion target mendominasi prosés sputtering, sarta target sputtering atom kacida disosiasi. .
No.2 Ciri kakuatan tinggi pulsed magnetron sputtering déposisi palapis
Daya tinggi pulsed magnetron sputtering bisa ngahasilkeun plasma kalawan laju disosiasi tinggi jeung énergi ion tinggi, sarta bisa nerapkeun tekanan bias pikeun ngagancangkeun ion boga muatan, sarta prosés déposisi palapis ieu bombarded ku partikel énergi tinggi, nu mangrupakeun téhnologi IPVD has.Énergi sareng distribusi ion gaduh dampak anu penting pisan dina kualitas palapis sareng kinerja.
Ngeunaan IPVD, dumasar kana model wewengkon struktural Thorton kawentar, Anders diusulkeun model wewengkon struktural nu ngawengku déposisi plasma jeung ion etching, ngalegaan hubungan antara struktur palapis jeung suhu sarta tekanan hawa dina model wewengkon struktural Thorton kana hubungan antara struktur palapis, hawa jeung énergi ion, ditémbongkeun saperti dina Pic 2. Dina kasus palapis déposisi ion énergi low, struktur palapis conforms kana model zone struktur Thorton.Kalawan ngaronjatna suhu déposisi, transisi tina wewengkon 1 (kristal serat porous leupas) ka wewengkon T (kristal serat padet), wewengkon 2 (kristal kolom) jeung wewengkon 3 (wewengkon recrystallization);kalawan ngaronjatna énergi ion déposisi, suhu transisi ti wewengkon 1 ka wewengkon T, wewengkon 2 jeung wewengkon 3 turun.Kristal serat dénsitas luhur sareng kristal kolumnar tiasa disiapkeun dina suhu anu rendah.Nalika énergi ion anu disimpen naék kana ordo 1-10 eV, bombardment sareng etching ion dina permukaan palapis anu disimpen ditingkatkeun sareng ketebalan palapis ningkat.
No.3 Persiapan lapisan palapis teuas ku kakuatan tinggi pulsed magnetron sputtering téhnologi
Lapisan anu disiapkeun ku téknologi sputtering magnetron pulsa kakuatan tinggi langkung padet, kalayan sipat mékanis anu langkung saé sareng stabilitas suhu anu luhur.Ditémbongkeun saperti dina Pic 3, magnetron konvensional sputtered TiAlN palapis struktur kristal columnar kalawan karasa 30 GPa sarta modulus Young urang 460 GPa;palapis HIPIMS-TiAlN nyaeta 34 GPa karasa bari modulus Young urang 377 GPa;babandingan antara karasa jeung modulus Young mangrupa ukuran tina kateguhan palapis nu.Kakuatan anu langkung luhur sareng modulus Young anu langkung alit hartosna kateguhan anu langkung saé.Lapisan HIPIMS-TiAlN gaduh stabilitas suhu luhur anu langkung saé, kalayan fase héksagonal AlN diendapkeun dina lapisan TiAlN konvensional saatos perlakuan annealing suhu luhur dina 1,000 °C salami 4 jam.Teu karasa palapis nu turun dina suhu luhur, sedengkeun palapis HIPIMS-TiAlN tetep unchanged sanggeus perlakuan panas dina suhu jeung waktu nu sarua.Lapisan HIPIMS-TiAlN ogé ngagaduhan suhu awal oksidasi suhu anu langkung luhur tibatan palapis konvensional.Ku alatan éta, palapis HIPIMS-TiAlN nembongkeun kinerja leuwih hadé dina parabot motong-speed tinggi ti parabot coated séjén disiapkeun ku prosés PVD.
waktos pos: Nov-08-2022