Vakum iyonu kaplama ekipmanlarının çalışma prensibi

Vakum iyon kaplama ekipmanı, iyon kirişlerini hızlandırmak ve bir nesnenin yüzeyine çarpmasını sağlamak için yüksek voltajlı bir elektrik alanı kullanan, böylece ince bir film oluşturan bir cihazdır. Çalışma prensibi, vakum sistemi, iyon kaynağı ve hedef olmak üzere üç bölüme ayrılabilir.
1. Vakum sistemi
Vakum, iyon kaplama ekipmanının çalışması için temel koşuldur ve reaksiyonunun üç faktörü basınç, sıcaklık ve doygunluktur. Reaksiyonun doğruluğunu ve stabilitesini sağlamak için vakum gereksinimi çok yüksektir. Bu nedenle, vakum sistemi iyon kaplama ekipmanının temel kısımlarından biridir.
Vakum sistemi esas olarak dört bölümden oluşur: pompalama sistemi, basınç algılama sistemi, gaz yedekleme sistemi ve sızıntı önleme sistemi. Hava ekstraksiyon sistemi, bir vakum durumu elde etmek için ekipmandaki gazı çıkarabilir. Ancak bu, karmaşık bir boru sistemi ve mekanik pompalar, difüzyon pompaları, moleküler pompalar vb.
Basınç algılama sistemi, vakum odasındaki basıncı gerçek zamanlı olarak tespit edebilir ve verilere göre ayarlayabilir. Bir sızıntı durumunda, hızlı bir vakum oluşturmak için bir gaz yedekleme sistemi kullanılabilir. Sızma önleyici sistem, ekstraksiyon tarafı ile ekstraksiyon boru hattının ekipman tarafı, valfin kapatılması ve açılması, vb. Gibi sızıntı oluşumunu önleyebilir.
2. iyon kaynağı
İyon kaynağı, iyon ışını üreten iyon kaplama ekipmanının bir parçasıdır. İyon kaynakları iki kategoriye ayrılabilir: toplu kaynaklar ve kaplama kaynakları. Toplu kaynaklar düzgün iyon kirişleri üretirken, kaplama kaynakları belirli malzemelerin ince filmlerini oluşturmak için kullanılır. Bir vakum odasında, iyon üretimi genellikle bir plazma uyarma deşarjı kullanılarak elde edilir. Plazma ile indüklenen deşarjlar arasında ark akıntısı, DC deşarjı ve radyo frekansı deşarjı bulunur.
İyon kaynağı genellikle bir seryum elektrot, bir anot, bir iyon kaynak odası ve bir kaplama kaynak odasından oluşur. Bunlar arasında iyon kaynak odası iyon gövdesinin ana gövdesidir ve iyonlar vakum odasında üretilir. Kaplama kaynağı odası genellikle sağlam bir hedef yerleştirir ve iyon ışını, ince bir film hazırlamak için bir reaksiyon oluşturmak için hedefi bombardırır.
3. Hedef
Hedef, iyon kaplama ekipmanında ince filmler oluşturmak için maddi temelidir. Hedef malzemeler metaller, oksitler, nitrürler, karbürler vb. Gibi çeşitli malzemeler olabilir. Hedef, ince bir film oluşturmak için iyonlarla bombardıman ile kimyasal olarak reaksiyona girer. İyon kaplama ekipmanı, hedefin erken aşınmasını önlemek için genellikle bir hedef anahtarlama işlemini benimser.
İnce bir film hazırlarken, hedef bir iyon ışını tarafından bombalanır, bu da yüzey moleküllerinin kademeli olarak uçmasına ve substratın yüzeyindeki ince bir filme yoğunlaşmasına neden olur. İyonlar fiziksel oksidasyon azaltma reaksiyonları üretebileceğinden, ince filmler hazırlanırken kimyasal reaksiyon işlemini kontrol etmek için iyon ışına oksijen ve azot gibi gazlar da ilave edilebilir.
Özetlemek
Vakum iyon kaplama ekipmanı, iyon reaksiyonu yoluyla moire oluşturan bir tür ekipmandır. Çalışma prensibi esas olarak vakum sistemi, iyon kaynağı ve hedefi içerir. İyon kaynağı bir iyon ışını üretir, belirli bir hıza hızlanır ve daha sonra hedefin kimyasal reaksiyonu yoluyla substratın yüzeyinde ince bir film oluşturur. İyon ışını ve hedef malzeme arasındaki reaksiyon işlemini kontrol ederek, ince filmler hazırlamak için çeşitli kimyasal reaksiyonlar kullanılabilir.