Dažnasmulti-arkinio jonų dengimo vakuuminio dengimo įranganaudojamas arba lankinis bombardavimas, arba argono jonų valymas. Kokie yra konkretūs skirtumai tarp šių dviejų?
Vienas yra metalo jonų valymas, o kitas - dujų jonų valymas; skiriasi energijos lygiai, skiriasi ir principai. Šiandien „Puyuan Vacuum“ pateiks jums išsamų įvadą:
Daugialankinio jonų dengimui naudojamas elektros lanko iškrovos metodas, skirtas metalui tiesiogiai išgarinti ant kieto katodo taikinio. Išgaravusią medžiagą sudaro katodo medžiagos jonai, išsiskiriantys katodo lankinio išlydžio metu. Šiam įrenginiui nereikia išlydyto baseino; išgarinamas taikinys yra prijungtas prie katodo, o vakuuminė kamera atlieka anodo vaidmenį. Kai trigerio elektrodas staiga ir akimirksniu susiliečia su katodo taikiniu, sukeliamas lankas, sukuriantis ryškiai šviečiančią katodo lanko dėmę katodo paviršiuje. Dėmės skersmuo yra mažesnis nei 100 µm, o srovės tankis taške gali siekti 10³~10⁷ A/cm². Tada šiame regione esanti medžiaga akimirksniu išgaruoja ir jonizuojasi. Katodo lanko dėmė atsitiktinai juda katodo paviršiuje dešimčių metrų per sekundę greičiu. Išorinis magnetinis laukas naudojamas taško trajektorijai ir greičiui valdyti. Norint palaikyti vakuuminį lanką, paprastai reikalinga nuo -20 iki -40 V įtampa.
Daugialankinio jonų dengimo principas pagrįstas šaltojo katodo vakuuminio lankinio išlydžio teorija, kuri teigia, kad krūvio perdavimas iškrovimo procese pasiekiamas vienu metu veikiant ir abipusiai suvaržant du mechanizmus: lauko elektronų emisiją ir teigiamą jonų srovę. Iškrovimo proceso metu išgaruoja daug katodo medžiagos. Šių garų molekulių generuojami teigiami jonai netoli katodo paviršiaus sukuria itin stiprų elektrinį lauką. Šio stipraus elektrinio lauko įtakoje elektronai išspinduliuojami į vakuumą kaip lauko elektronai. Teigiami jonai gali sudaryti apie 10% visos lanko srovės. Metalo jonai, pritraukti prie katodo paviršiaus, sudaro erdvės krūvio sluoksnį, kuris savo ruožtu sukuria stiprų elektrinį lauką, dėl kurio katodo paviršiaus taškai, kurių darbo funkcija yra maža (grūdelių ribos arba įtrūkimai), pradeda skleisti elektronus. Atskiri taškai, turintys didelį elektronų emisijos tankį, turi didelį srovės tankį. Džaulio kaitinimas pakelia temperatūrą, generuoja termioninius elektronus ir toliau didina elektronų emisiją. Šis teigiamas grįžtamojo ryšio efektas sukelia lokalizuotą srovės koncentraciją.
Dėl šios lokalizuotos srovės koncentracijos sukuriamas Džaulio kaitinimas sukelia lokalų sprogstamosios plazmos susidarymą katodo medžiagos paviršiuje, išskiriant elektronus ir jonus ir paliekant išlydžio žymes. Taip pat išsiskiria išlydyto katodo medžiagos dalelės. Dalis išspinduliuotų jonų pritraukiami atgal į katodo paviršių, suformuojant erdvės krūvio sluoksnį, sukuriantį stiprų elektrinį lauką, o tai savo ruožtu priverčia naujus taškus su maža darbo funkcija pradeda spinduliuoti elektronus.
Daugia{0}}arkinio jonų dengimo vakuuminio dengimo įrangos technologija pasižymi šiomis savybėmis:
Privalumai: Galima montuoti savavališkai, kad būtų užtikrintas vienodas plėvelės storis. Išorinis magnetinis laukas pagerina lanko iškrovą; sulaužo lanką; padidina sukimosi greitį; išgrynina plėvelės daleles; ir pagreitina įkrautas daleles. Didelis metalo jonizacijos greitis yra naudingas plėvelės vienodumui ir sukibimui, todėl tai yra optimalus jonų dengimo procesas. Vienas lankas tarnauja keliems tikslams: jis veikia kaip garavimo šaltinis, prieš-bombarduojantis valymo šaltinis ir jonizacijos šaltinis.
Trūkumai: Esant didelei galiai, lengvai susidaro didelės metalo dalelės, kurios turi įtakos dangos kokybei; ir lanko iškrovos nestabilumas atsiranda ant kai kurių tikslinių medžiagų.
Lašelių susidarymo mažinimo metodai apima: iškrovos galios tankio mažinimą, lanko taško greičio didinimą, katodo aušinimo priemonių stiprinimą ir magnetinio filtravimo naudojimą.
