真空離子鍍膜原理及種類(lèi)
發(fā)布時(shí)間：2019-05-07 21:35:19 | 人感興趣 | 評(píng)分：3 | 收藏：
真空離子鍍膜于1963年由D．M．Mattox提出并開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。1971年Chamber等發(fā)表電子束離子鍍技術(shù)，1972年Bunshah報(bào)告了反應(yīng)蒸鍍(ARE)技術(shù)，并制作出TiN及Tic超硬膜。同年Moley和Smith將空心陰極技術(shù)應(yīng)用于鍍膜。20世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)又相繼出現(xiàn)了多弧離子鍍及電弧放電型高真空離子鍍，至此離子鍍達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的水平。
離子鍍是在真空室中，利用氣體放電或被蒸發(fā)物質(zhì)部分離化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時(shí)，將蒸發(fā)物或其反應(yīng)物沉積在基片上。離子鍍把氣體輝光放電現(xiàn)象、等離子體技術(shù)與真空蒸發(fā)三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，不僅明顯地改進(jìn)了膜層質(zhì)量，而且還擴(kuò)大了薄膜應(yīng)用范圍。其優(yōu)點(diǎn)是膜層附著力強(qiáng)，繞射性好，膜材廣泛等。D．M．Mattoxs*次提出離子鍍?cè)恚鐖D10-19所示。工作過(guò)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(fā)源與基片間建立一個(gè)低壓氣體放電的低溫等離子區(qū)。基片電極上接上SkV直流負(fù)高壓，從而形成輝光放電陰極。負(fù)輝光區(qū)附近產(chǎn)生的惰性氣體離子進(jìn)入陰極暗區(qū)被電場(chǎng)加速并轟擊基片表面，對(duì)其進(jìn)行清洗。然后進(jìn)入鍍膜過(guò)程，加熱使鍍料氣化，其原子進(jìn)入等離子區(qū)，與惰性氣體離子及電子發(fā)生碰撞，少部分產(chǎn)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(zhì)量得到改善。
離子鍍種類(lèi)很多，蒸發(fā)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(yīng)加熱等。各種加熱方式的離子鍍膜裝置見(jiàn)表10-12。
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