真空離子鍍膜原理及種類
發布時間:2019-05-07 21:35:19 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:
真空離子鍍膜于1963年由D.M.Mattox提出并開始實驗。1971年Chamber等發表電子束離子鍍技術,1972年Bunshah報告了反應蒸鍍(ARE)技術,并制作出TiN及Tic超硬膜。同年Moley和Smith將空心陰極技術應用于鍍膜。20世紀80年代,國內又相繼出現了多弧離子鍍及電弧放電型高真空離子鍍,至此離子鍍達到工業應用的水平。
離子鍍是在真空室中,利用氣體放電或被蒸發物質部分離化,在氣體離子或被蒸發物質離子轟擊作用的同時,將蒸發物或其反應物沉積在基片上。離子鍍把氣體輝光放電現象、等離子體技術與真空蒸發三者有機地結合起來,不僅明顯地改進了膜層質量,而且還擴大了薄膜應用范圍。其優點是膜層附著力強,繞射性好,膜材廣泛等。D.M.Mattoxs*次提出離子鍍原理,如圖10-19所示。工作過程是:先將真空室抽至4×10-3Pa以上的真空度,再接通高壓電源,在蒸發源與基片間建立一個低壓氣體放電的低溫等離子區。基片電極上接上SkV直流負高壓,從而形成輝光放電陰極。負輝光區附近產生的惰性氣體離子進入陰極暗區被電場加速并轟擊基片表面,對其進行清洗。然后進入鍍膜過程,加熱使鍍料氣化,其原子進入等離子區,與惰性氣體離子及電子發生碰撞,少部分產生離化。離化后的離子及氣體離子以較高能量轟擊鍍層表面,致使膜層質量得到改善。
離子鍍種類很多,蒸發源加熱方式有電阻加熱、電子束加熱、等離子電子束加熱、高頻感應加熱等。各種加熱方式的離子鍍膜裝置見表10-12。
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