No.1 Ilana ti ga agbara pulsed magnetron sputtering
Agbara giga pulsed magnetron sputtering ilana nlo agbara pulse giga ti o ga julọ (awọn aṣẹ 2-3 ti titobi ti o ga julọ ju sputtering magnetron ti aṣa) ati ọmọ iṣẹ pulse kekere (0.5% -10%) lati ṣaṣeyọri awọn oṣuwọn ipinya irin giga (> 50%), eyiti jẹ yo lati awọn abuda sputtering magnetron, bi o ṣe han ni Pic 1, nibiti ibi-afẹde tente oke iwuwo lọwọlọwọ I jẹ iwọn si agbara nth agbara ti foliteji idasilẹ U, I = kUn (n jẹ ibatan igbagbogbo si eto cathode, aaye oofa ati ohun elo).Ni awọn iwuwo agbara kekere (foliteji kekere) iye n jẹ igbagbogbo ni iwọn 5 si 15;pẹlu foliteji idasilẹ ti n pọ si, iwuwo lọwọlọwọ ati iwuwo agbara pọ si ni iyara, ati ni foliteji giga iye n di 1 nitori isonu ti ihamọ aaye oofa.Ti o ba wa ni awọn iwuwo agbara kekere, itujade gaasi jẹ ipinnu nipasẹ awọn ions gaasi ti o wa ni ipo isọjade pulsed deede;Ti o ba wa ni awọn iwuwo agbara giga, ipin ti awọn ions irin ni pilasima pọ si ati diẹ ninu awọn ohun elo yipada, ti o wa ni ipo ti ara ẹni, ie pilasima naa ni itọju nipasẹ ionization ti awọn patikulu didoju sputtered ati awọn ions irin elekeji, ati awọn ọta gaasi inert. gẹgẹ bi awọn Ar ti wa ni lilo nikan lati ignite awọn pilasima, lẹhin eyi ti sputtered irin patikulu ti wa ni ionized nitosi ibi-afẹde ati onikiakia pada lati bombard awọn sputtered ibi-afẹde labẹ awọn iṣẹ ti oofa ati ina awọn aaye lati bojuto awọn ga lọwọlọwọ yosita, ati awọn pilasima jẹ gíga. ionized irin patikulu.Nitori ilana sputtering ti ipa alapapo lori ibi-afẹde, lati rii daju iṣẹ iduroṣinṣin ti ibi-afẹde ni awọn ohun elo ile-iṣẹ, iwuwo agbara taara ti a lo si ibi-afẹde ko le tobi ju, itutu omi taara taara ati ibi-afẹde ohun elo igbona. yẹ ki o wa ninu ọran ti 25 W / cm2 ni isalẹ, itutu agbaiye omi aiṣe-taara, ifọkansi ohun elo igbona ti ko dara, ohun elo ibi-afẹde ti o fa nipasẹ pipin nitori aapọn gbona tabi ohun elo ibi-afẹde ni awọn paati alloy kekere ati awọn ọran miiran ti iwuwo agbara le nikan wa ninu 2 ~ 15 W / cm2 ni isalẹ, ni isalẹ awọn ibeere ti iwuwo agbara giga.Iṣoro ti gbigbona ibi-afẹde le ṣee yanju nipasẹ lilo awọn iṣọn agbara giga ti o dín pupọ.Anders n ṣalaye agbara-giga pulsed magnetron sputtering bi iru pulsed sputtering nibiti iwuwo agbara tente ti kọja iwuwo agbara apapọ nipasẹ awọn aṣẹ titobi 2 si 3, ati sputtering ion ibi-afẹde jẹ gaba lori ilana sputtering, ati pe awọn ọta itọka ibi-afẹde ti yapa pupọ. .
No.2 Awọn abuda kan ti ga agbara pulsed magnetron sputtering bo iwadi oro
Agbara giga pulsed magnetron sputtering le ṣe agbejade pilasima pẹlu oṣuwọn dissociation giga ati agbara ion giga, ati pe o le lo titẹ irẹwẹsi lati mu iyara awọn ions ti o gba agbara pọ si, ati ilana fifisilẹ ti a bo nipasẹ awọn patikulu agbara-giga, eyiti o jẹ imọ-ẹrọ IPVD aṣoju.Agbara ion ati pinpin ni ipa pataki pupọ lori didara ti a bo ati iṣẹ.
Nipa IPVD, ti o da lori awoṣe agbegbe olokiki Thorton olokiki, Anders dabaa awoṣe agbegbe igbekale kan ti o pẹlu ifisilẹ pilasima ati ion etching, faagun ibatan laarin eto ti a bo ati iwọn otutu ati titẹ afẹfẹ ni awoṣe eto agbegbe Thorton si ibatan laarin eto ti a bo, otutu ati ion agbara, bi o han ni Pic 2. Ni awọn nla ti kekere agbara ion idalẹnu ti a bo, awọn ti a bo be ni ibamu si Thorton ẹya agbegbe awoṣe.Pẹlu jijẹ ti iwọn otutu ifipamọ, iyipada lati agbegbe 1 (awọn kirisita okun laini alaimuṣinṣin) si agbegbe T (awọn kirisita okun ti o ni iwuwo), agbegbe 2 (awọn kirisita columnar) ati agbegbe 3 (agbegbe recrystallization);pẹlu jijẹ agbara ion ifisilẹ, iwọn otutu iyipada lati agbegbe 1 si agbegbe T, agbegbe 2 ati agbegbe 3 dinku.Awọn kirisita okun iwuwo giga-giga ati awọn kirisita columnar le ṣee pese ni iwọn otutu kekere.Nigbati agbara ti awọn ions ti o wa ni ipamọ pọ si aṣẹ ti 1-10 eV, bombardment ati etching ti awọn ions lori awọn ohun elo ti o wa ni ipamọ ti wa ni ilọsiwaju ati sisanra ti awọn awọ-ara ti pọ sii.
No.3 Igbaradi ti lile ti a bo Layer nipa ga agbara pulsed magnetron sputtering ọna ẹrọ
Ti a bo ti a pese sile nipasẹ agbara giga pulsed magnetron sputtering ọna ẹrọ jẹ denser, pẹlu dara darí ini ati ki o ga otutu iduroṣinṣin.Gẹgẹbi a ti han ni Pic 3, ohun elo magnetron ti aṣa sputtered TiAlN ti a bo jẹ ẹya kilikili ti ọwọn pẹlu lile ti 30 GPa ati modulus ọdọ ti 460 GPa;HIPIMS-TiAlN ti a bo ni 34 GPA líle nigba ti Young ká modulus jẹ 377 GPa;ipin laarin líle ati modulus ọdọ jẹ wiwọn ti lile ti bo.Lile ti o ga julọ ati modulus ọdọ ti o kere ju tumọ si lile to dara julọ.Ibora HIPIMS-TiAlN ni iduroṣinṣin iwọn otutu to dara julọ, pẹlu ipele AlN hexagonal precipitated ni awọ TiAlN ti aṣa lẹhin itọju annealing otutu giga ni 1,000 °C fun wakati mẹrin.Lile ti ideri dinku ni iwọn otutu giga, lakoko ti ibora HIPIMS-TiAlN ko yipada lẹhin itọju ooru ni iwọn otutu ati akoko kanna.HIPIMS-TiAlN ti a bo tun ni iwọn otutu ibẹrẹ ti o ga julọ ti ifoyina otutu giga ju bora ti aṣa lọ.Nitorinaa, ibora HIPIMS-TiAlN ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ ni awọn irinṣẹ gige iyara giga ju awọn irinṣẹ miiran ti a bo ti pese sile nipasẹ ilana PVD.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-08-2022