Umumperalatan pelapisan vakum pelapisan ion multi-arcmenggunakan pemboman busur atau pembersihan ion argon. Apa perbedaan spesifik antara keduanya?
Salah satunya adalah pembersihan ion logam, dan yang lainnya adalah pembersihan ion gas; tingkat energinya berbeda, dan prinsipnya juga berbeda. Hari ini, Puyuan Vacuum akan memberi Anda pengenalan mendetail:
Pelapisan ion multi-arc menggunakan metode pelepasan busur listrik untuk menguapkan logam secara langsung ke target katoda padat. Bahan yang diuapkan terdiri dari ion-ion dari bahan katoda yang dipancarkan selama pelepasan busur katoda. Perangkat ini tidak memerlukan kolam cair; target yang akan diuapkan dihubungkan ke katoda, dan ruang vakum bertindak sebagai anoda. Ketika elektroda pemicu secara tiba-tiba dan seketika bersentuhan dengan target katoda, busur diinduksi, menghasilkan titik busur katoda yang terang benderang pada permukaan katoda. Diameter titik kurang dari 100µm, dan rapat arus di dalam titik tersebut dapat mencapai 10³~10⁷ A/cm². Materi di wilayah ini kemudian langsung menguap dan terionisasi. Titik busur katoda bergerak secara acak pada permukaan katoda dengan kecepatan puluhan meter per detik. Medan magnet eksternal digunakan untuk mengontrol lintasan dan kecepatan suatu tempat. Untuk mempertahankan busur vakum, umumnya diperlukan tegangan -20 hingga -40 V.
Prinsip pelapisan ion multi-arc didasarkan pada teori pelepasan busur vakum katoda dingin, yang menyatakan bahwa transfer muatan selama proses pelepasan dicapai melalui keberadaan simultan dan saling membatasi dua mekanisme: emisi elektron medan dan arus ion positif. Selama proses pelepasan, sejumlah besar bahan katoda menguap. Ion positif yang dihasilkan oleh molekul uap ini menciptakan medan listrik yang sangat kuat dalam jarak dekat di dekat permukaan katoda. Di bawah pengaruh medan listrik yang kuat ini, elektron dipancarkan ke ruang hampa sebagai elektron medan. Ion positif dapat menyumbang sekitar 10% dari total arus busur. Ion logam yang tertarik ke permukaan katoda membentuk lapisan muatan ruang, yang pada gilirannya menghasilkan medan listrik yang kuat, menyebabkan titik-titik pada permukaan katoda dengan fungsi kerja rendah (batas butir atau retakan) mulai memancarkan elektron. Titik individu dengan kerapatan emisi elektron tinggi memiliki kerapatan arus yang tinggi. Pemanasan joule meningkatkan suhu, menghasilkan elektron termionik, yang selanjutnya meningkatkan emisi elektron. Efek umpan balik positif ini menyebabkan konsentrasi arus terlokalisasi.
Pemanasan Joule yang dihasilkan oleh konsentrasi arus lokal ini menyebabkan pembentukan plasma eksplosif lokal pada permukaan material katoda, memancarkan elektron dan ion serta meninggalkan bekas pelepasan. Partikel bahan katoda cair juga dilepaskan. Beberapa ion yang dipancarkan tertarik kembali ke permukaan katoda, membentuk lapisan muatan ruang, menghasilkan medan listrik yang kuat, yang pada gilirannya menyebabkan titik-titik baru dengan fungsi kerja rendah mulai memancarkan elektron.
Teknologi peralatan pelapisan vakum pelapisan ion multi-memiliki karakteristik sebagai berikut:
Keuntungan: Dapat dipasang secara sewenang-wenang untuk memastikan ketebalan film seragam. Medan magnet eksternal meningkatkan pelepasan busur; memecah busur; meningkatkan kecepatan rotasi; menghaluskan partikel film; dan mempercepat partikel bermuatan. Laju ionisasi logam yang tinggi bermanfaat untuk keseragaman dan daya rekat film, menjadikannya proses pelapisan ion yang optimal. Busur tunggal mempunyai beberapa tujuan: berfungsi sebagai sumber penguapan, sumber pemurnian sebelum pengeboman, dan sumber ionisasi.
Kekurangan: Pada daya tinggi, partikel logam besar mudah terbentuk, sehingga mempengaruhi kualitas lapisan; dan ketidakstabilan pelepasan busur terjadi pada beberapa bahan target.
Metode untuk mengurangi timbulnya tetesan meliputi: mengurangi kepadatan daya pelepasan, meningkatkan kecepatan titik busur, memperkuat langkah-langkah pendinginan katoda, dan menggunakan filtrasi magnetik.
