מְשׁוּתָףציוד לציפוי ואקום רב-קשתמשתמש בהפצצת קשת או בניקוי יון ארגון. מה ההבדלים הספציפיים בין השניים?
האחד הוא ניקוי יוני מתכת, והשני הוא ניקוי יוני גז; רמות האנרגיה שונות, וגם העקרונות שונים. היום, Puyuan Vacuum ייתן לך מבוא מפורט:
ציפוי יונים מרובה-קשת משתמש בשיטת פריקת קשת חשמלית כדי לאדות מתכת ישירות על מטרת קתודה מוצקה. החומר המתאדה מורכב מיונים מחומר הקתודה הנפלט במהלך פריקת הקתודה. מכשיר זה אינו דורש בריכה מותכת; המטרה שיש לאדות מחוברת לקתודה, ותא הוואקום משמש כאנודה. כאשר אלקטרודת ההדק נוגעת באופן פתאומי ומידי למטרה הקתודה, נגרמת קשת, היוצרת כתם קשת קתודי זוהר בבהירות על פני הקתודה. קוטר הנקודה הוא פחות מ-100 מיקרומטר, וצפיפות הזרם בתוך הנקודה יכולה להגיע ל-10³~10⁷ A/cm². לאחר מכן, החומר באזור זה מתאדה ומיינן באופן מיידי. נקודת הקשת הקתודה נעה באקראי על פני הקתודה במהירות של עשרות מטרים לשנייה. שדה מגנטי חיצוני משמש לשליטה על מסלול ומהירות הנקודה. כדי לשמור על קשת הוואקום, נדרש בדרך כלל מתח של -20 עד -40 וולט.
העיקרון של ציפוי יונים מרובות-קשת מבוסס על תיאוריית פריקת קשת הוואקום של הקתודה הקרה, הגורסת שהעברת המטען במהלך תהליך הפריקה מושגת באמצעות קיום בו-זמני ואילוץ הדדי של שני מנגנונים: פליטת אלקטרונים בשדה וזרם יונים חיובי. במהלך תהליך הפריקה, כמות גדולה של חומר קתודה מתאדה. היונים החיוביים הנוצרים על ידי מולקולות האדים הללו יוצרים שדה חשמלי חזק במיוחד במרחק קצר ליד משטח הקתודה. בהשפעת השדה החשמלי החזק הזה, אלקטרונים נפלטים אל הוואקום כאלקטרוני שדה. יונים חיוביים יכולים להוות כ-10% מזרם הקשת הכולל. יוני מתכת הנמשכים אל פני הקתודה יוצרים שכבת מטען חלל, אשר בתורה יוצרת שדה חשמלי חזק, הגורמת לנקודות על פני הקתודה עם תפקוד עבודה נמוך (גבולות גרגרים או סדקים) להתחיל לפלוט אלקטרונים. לנקודות בודדות עם צפיפות פליטת אלקטרונים גבוהה יש צפיפות זרם גבוהה. חימום ג'ול מעלה את הטמפרטורה, יוצר אלקטרונים תרמיונים, ומגביר עוד יותר את פליטת האלקטרונים. אפקט משוב חיובי זה גורם לריכוז זרם מקומי.
חימום הג'ול שנוצר על ידי ריכוז זרם מקומי זה גורם להיווצרות פלזמה נפיצה מקומית על פני חומר הקתודה, פולט אלקטרונים ויונים ומשאיר סימני פריקה. חלקיקי חומר קתודה מותך משתחררים גם הם. חלק מהיונים הנפלטים נמשכים חזרה אל פני הקתודה, ויוצרים שכבת מטען חלל, היוצרת שדה חשמלי חזק, אשר בתורו גורם לנקודות חדשות עם תפקוד עבודה נמוך להתחיל לפלוט אלקטרונים.
לטכנולוגיית ציוד ציפוי ואקום לציפוי יונים רב-קשת יש את המאפיינים הבאים:
יתרונות: ניתן להתקין אותו באופן שרירותי כדי להבטיח עובי סרט אחיד. שדה מגנטי חיצוני משפר את פריקת הקשת; שובר את הקשת; מגביר את מהירות הסיבוב; מעדן חלקיקי סרט; ומאיץ חלקיקים טעונים. קצב יינון מתכת גבוה מועיל לאחידות הסרט ולהיצמדות, מה שהופך אותו לתהליך האופטימלי עבור ציפוי יונים. קשת בודדת משרתת מספר מטרות: היא פועלת כמקור אידוי, כמקור טיהור לפני-הפצצה ומקור יינון.
חסרונות: בהספק גבוה, חלקיקי מתכת גדולים נוצרים בקלות, המשפיעים על איכות הציפוי; וחוסר יציבות של פריקת קשת מתרחשת בחלק מחומרי המטרה.
שיטות להפחתת יצירת טיפות כוללות: הפחתת צפיפות הספק הפריקה, הגדלת מהירות נקודת הקשת, חיזוק אמצעי קירור קתודה ושימוש בסינון מגנטי.
