№1 Принсипи пошидани магнитронҳои импулси баланд
Технологияи пошидани магнитронии импулси баланд барои ноил шудан ба суръати баланди диссотсиатсияи металлҳо (>50%) қувваи баланди импулсро (2-3 дараҷа баландтар аз пошидани магнитронҳои анъанавӣ) ва давраи пасти импулсро (0,5%-10%) истифода мебарад, ки ин аз хусусиятҳои пошидани магнетронҳо, тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст, гирифта мешавад, ки дар он зичии ҷараёни ҳадафи баланд I ба қувваи n-уми экспоненсиалии шиддати разряд мутаносиб аст U, I = kUn (n доимии вобаста ба сохтори катодӣ, майдони магнитӣ мебошад. ва моддӣ).Дар зичии камтари нерӯ (шиддати паст) арзиши n одатан дар ҳудуди аз 5 то 15 аст;бо афзоиши шиддати разряд зичии љараён ва зичии ќувва зуд зиёд мешавад ва дар шиддати баланд ќимати n аз сабаби гум шудани мањдудияти майдони магнитї 1 мешавад.Агар дар зичии ками кувва разряди газ бо ионхои газе муайян карда шавад, ки дар режими разряди импульсионии муътадил аст;агар дар зичии баланди қувват ҳиссаи ионҳои металлӣ дар плазма зиёд шавад ва баъзе маводҳо иваз шаванд, яъне дар ҳолати худпошӣ, яъне плазма тавассути ионизатсияи зарраҳои нейтралии пошида ва ионҳои дуюмдараҷаи металлӣ ва атомҳои гази инертӣ нигоҳ дошта мешавад. ба монанди Ar танҳо барои оташ задани плазма истифода мешаванд, ки баъд аз он зарраҳои металлҳои пошида дар наздикии ҳадаф ионизатсия мешаванд ва боз суръат мегиранд, то ҳадафи пошидаро зери таъсири майдонҳои магнитӣ ва электрикӣ бомборон кунанд, то разряди баланди ҷараёнро нигоҳ доранд ва плазма хеле баланд аст. зарраҳои металлҳои иононидашуда.Аз сабаби раванди пошидани таъсири гармидиҳӣ ба ҳадаф, бо мақсади таъмини фаъолияти мӯътадили ҳадаф дар барномаҳои саноатӣ, зичии нерӯи мустақим ба ҳадаф татбиқшаванда наметавонад аз ҳад зиёд бошад, умуман сардшавии мустақими об ва гузаронандагии гармидиҳии мавод. бояд дар ҳолати 25 Вт / см2 дар поён бошад, сардшавии ғайримустақими об, гузариши гармии маводи ҳадаф паст аст, маводи мавриди ҳадаф аз пораҳо дар натиҷаи фишори гармӣ ё маводи мавриди ҳадаф дорои ҷузъҳои хӯлаи пасти идоранашаванда ва дигар ҳолатҳои зичии нерӯ танҳо дар 2 ~ 15 Вт / см2 дар поён, хеле пасттар аз талаботи зичии баланди нерӯ.Масъалаи аз ҳад зиёд гармшавии мақсаднокро метавон тавассути истифодаи импулсҳои хеле танги баланд ҳал кард.Андерс пошидани магнетронҳои пурқувватро ҳамчун як намуди пошидани импулс муайян мекунад, ки дар он зичии баландтарин аз зичии миёнаи нерӯ аз 2 то 3 дараҷа зиёд аст ва пошидани ионҳои мақсаднок дар ҷараёни пошидан бартарӣ дорад ва атомҳои пошидани ҳадаф ба таври ҷиддӣ ҷудо мешаванд. .
№2 Хусусиятҳои пурқуввати пурқуввати магнитронии пурқуввати пошидани қабати қабати
Парокандашавии импулси магнитронии пурқувват метавонад плазмаро бо суръати баланди диссоциатсия ва энергияи баланди ионҳо тавлид кунад ва метавонад барои суръат бахшидан ба ионҳои заряднок фишори ғаразнокро истифода барад ва раванди таҳшиншавии рӯйпӯш бо зарраҳои энергияи баланд бомбаборон карда мешавад, ки як технологияи маъмулии IPVD мебошад.Энергия ва тақсимоти ионҳо ба сифат ва иҷрои рӯйпӯш таъсири хеле муҳим доранд.
Дар бораи IPVD, дар асоси модели машҳури минтақавии сохтории Тортон, Андерс як модели минтақавии сохториро пешниҳод кард, ки таҳшини плазма ва пошидани ионҳоро дар бар мегирад, муносибати байни сохтори рӯйпӯш ва ҳарорат ва фишори ҳаворо дар модели минтақаи сохтории Тортон ба муносибати байни сохтори пӯшиш васеъ кард. ҳарорат ва энергияи ионҳо, тавре ки дар расми 2 нишон дода шудааст. Дар ҳолати пӯшидани ионҳои кам энергия, сохтори рӯйпӯш ба модели минтақаи сохтори Тортон мувофиқат мекунад.Бо баланд шудани ҳарорати таҳшиншавӣ, гузариш аз минтақаи 1 (кристаллҳои нахи фуҷур) ба минтақаи Т (кристаллҳои нахи зич), минтақаи 2 (кристаллҳои сутунӣ) ва минтақаи 3 (минтақаи дубора кристаллизатсия);бо зиёд шудани энергияи ионҳои таҳшиншавӣ ҳарорати гузариш аз минтақаи 1 ба минтақаи Т, минтақаи 2 ва минтақаи 3 паст мешавад.Кристаллҳои нахи зичии баланд ва кристаллҳои сутуниро дар ҳарорати паст омода кардан мумкин аст.Вақте ки энергияи ионҳои ҷойгиршуда то 1-10 эВ зиёд мешавад, бомбаборонкунӣ ва пошидани ионҳо дар сатҳи рӯйпӯшҳои гузошташуда зиёд шуда, ғафсии рӯйпӯшҳо зиёд мешавад.
№3 Тайёр кардани қабати пӯшиши сахт бо технологияи пошидани магнитронии импулси баланд
Сарпӯше, ки тавассути технологияи пошидани магнитронҳои импулси баланд омода шудааст, зичтар буда, хосиятҳои механикии беҳтар ва устувории ҳарорати баланд дорад.Тавре ки дар расми 3 нишон дода шудааст, рӯйпӯши анъанавии магнетронӣ аз TiAlN як сохтори булӯри сутунӣ бо сахтии 30 ГПа ва модули Янг 460 GPa мебошад;қабати HIPIMS-TiAlN сахтии 34 GPa аст, дар ҳоле ки модули Young 377 GPa аст;таносуби байни сахтӣ ва модули Янг ченаки сахтии рӯйпӯш аст.Сахтии баландтар ва модули хурдтари Young маънои мустаҳкамии беҳтарро дорад.Рӯйпӯши HIPIMS-TiAlN устувории беҳтари ҳарорати баланд дорад ва фазаи шашкунҷаи AlN дар рӯйпӯши анъанавии TiAlN пас аз коркарди гармии баланд дар 1000 °C барои 4 соат борид.Сахтии рӯйпӯш дар ҳарорати баланд коҳиш меёбад, дар ҳоле ки рӯйпӯши HIPIMS-TiAlN пас аз коркарди гармӣ дар ҳамон ҳарорат ва вақт бетағйир мемонад.Кабати HIPIMS-TiAlN инчунин нисбат ба рӯйпӯши муқаррарӣ ҳарорати баландтари оксидшавии ҳарорати баланд дорад.Аз ин рӯ, рӯйпӯши HIPIMS-TiAlN дар асбобҳои буриши баландсуръат нисбат ба дигар асбобҳои пӯшидае, ки бо раванди PVD омода карда шудаанд, хеле беҳтар нишон медиҳад.
Вақти фиристодан: Ноябр-08-2022