Vaakum -ioonkatteseadmete tööpõhimõte

Vaakum-ioonplaadiseadmed on seade, mis kasutab kõrgepinge elektrivälja ioontalade kiirendamiseks ja eseme pinnale löömiseks, moodustades sellega õhukese kile. Selle tööpõhimõtte võib jagada kolmeks osaks, nimelt vaakumisüsteem, iooniallikas ja sihtmärk.
1. vaakumisüsteem
Vaakum on ioonplaadiseadmete töö põhitingimus ja selle reaktsiooni kolm tegurit on rõhk, temperatuur ja küllastus. Reaktsiooni täpsuse ja stabiilsuse tagamiseks on vaakumvajadus väga kõrge. Seetõttu on vaakumisüsteem ioonplaadiseadmete üks peamisi osi.
Vaakumisüsteem koosneb peamiselt neljast osast: pumbasüsteem, rõhu tuvastamise süsteem, gaasi varundussüsteem ja lekke ennetamise süsteem. Õhu kaevandamise süsteem saab vaakumi oleku saavutamiseks gaasi seadmesse kaevandada. Kuid see nõuab keerulist torustikusüsteemi ja erinevaid vaakumpumbasid, sealhulgas mehaanilisi pumbasid, difusioonipumbad, molekulaarsed pumbad jne.
Rõhutuvastussüsteem suudab tuvastada vaakumkambris oleva rõhu reaalajas ja kohandada seda vastavalt andmetele. Lekke korral saab vaakumi kiireks loomiseks kasutada gaasi varundussüsteemi. Lekkevastane süsteem võib takistada lekke esinemist, näiteks pitseeringut seadme ja ekstraheerimise torustiku seadme külje vahel, klapi sulgemine ja avamine jne.
2. iooniallikas
Iooniallikas on ioonplaadiseadmete osa, mis genereerib ioontala. Iooniallikaid võib jagada kahte kategooriasse: puisteallikad ja katteallikad. Bulk allikad genereerivad ühtlased ioontalad, samas kui katteallikaid kasutatakse konkreetsete materjalide õhukeste kilede loomiseks. Vaakumkambris saavutatakse ioonide genereerimine tavaliselt plasma ergastatud eritis. Plasma põhjustatud tühjendused hõlmavad kaare tühjenemist, alalisvoolu eritis ja raadiosageduse tühjenemist.
Iooniallikas koosneb tavaliselt tseeriumielektroodist, anoodist, iooniallikakambrist ja katteallika kambrist. Nende hulgas on iooniallikakamber ioonkeha põhiosa ja ioonid tekivad vaakumkambris. Katteallikakamber asetab tavaliselt kindla sihtmärgi ja ioontala pommitab sihtmärki, et tekitada reaktsioon õhukese kile valmistamiseks.
3. sihtmärk
Sihtmärk on materiaalne alus õhukeste kilede moodustamiseks ioonplaadiseadmetes. Sihtmaterjalid võivad olla mitmesugused materjalid, näiteks metallid, oksiidid, nitriidid, karbiidid jne. Sihtle reageeritakse keemiliselt pommitamisel ioonidega õhukese kile moodustamiseks. Ioonplaadiseadmed kasutavad sihtmärgi enneaegse kulumise vältimiseks tavaliselt sihtvahetamise protsessi.
Õhukese kile valmistamisel pommitab sihtmärki ioontala, põhjustades pinnamolekulide järk -järgult lendumise ja kondenseerumise substraadi pinnal oleva õhukese kileks. Kuna ioonid võivad tekitada füüsikalist oksüdatsiooni-reduktsioonireaktsioone, saab õhukeste kilede valmistamisel lisada ioontalale selliseid gaase nagu hapnik ja lämmastik.
Kokku võtma
Vaakum -ioonide plaadistamise seadmed on omamoodi seadmed, mis moodustavad ioonireaktsiooni kaudu moire. Selle tööpõhimõte hõlmab peamiselt vaakumisüsteemi, iooniallikat ja sihtmärki. Iooniallikas genereerib ioontala, kiirendab seda teatud kiirusele ja moodustab seejärel substraadi pinnale õhukese kile sihtmärgi keemilise reaktsiooni kaudu. Juhtides reaktsiooniprotsessi ioontala ja sihtmaterjali vahel, saab õhukeste kilede valmistamiseks kasutada mitmesuguseid keemilisi reaktsioone.