اصل کار تجهیزات پوشش یونی خلاء

تجهیزات آبکاری یون خلاء وسیله ای است که از یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا برای تسریع تیرهای یونی و ایجاد برخورد آنها به سطح یک شی استفاده می کند ، در نتیجه یک فیلم نازک تشکیل می دهد. اصل کار آن را می توان به سه بخش ، یعنی سیستم خلاء ، منبع یون و هدف تقسیم کرد.
1 سیستم خلاء
خلاء شرط اساسی برای عملکرد تجهیزات آبکاری یونی است و سه عامل واکنش آن فشار ، دما و اشباع است. به منظور اطمینان از صحت و پایداری واکنش ، نیاز خلاء بسیار زیاد است. بنابراین ، سیستم خلاء یکی از بخش های اصلی تجهیزات آبکاری یون است.
سیستم خلاء عمدتاً از چهار قسمت تشکیل شده است: سیستم پمپاژ ، سیستم تشخیص فشار ، سیستم پشتیبان گاز و سیستم پیشگیری از نشت. سیستم استخراج هوا می تواند گاز را در تجهیزات برای دستیابی به حالت خلاء استخراج کند. اما این به یک سیستم لوله کشی پیچیده و پمپ های خلاء مختلف از جمله پمپ های مکانیکی ، پمپ های انتشار ، پمپ های مولکولی و غیره نیاز دارد.
سیستم تشخیص فشار می تواند فشار موجود در محفظه خلاء را در زمان واقعی تشخیص داده و مطابق با داده ها تنظیم کند. در صورت نشت ، می توان از سیستم پشتیبان گاز برای ایجاد سریع خلاء استفاده کرد. سیستم ضد نشت می تواند از بروز نشت مانند آب بندی بین تجهیزات و سمت تجهیزات خط لوله استخراج ، بسته شدن و باز شدن دریچه و غیره جلوگیری کند.
2 منبع یون
منبع یون بخشی از تجهیزات آبکاری یونی است که پرتو یون را تولید می کند. منابع یونی را می توان به دو دسته تقسیم کرد: منابع فله و منابع پوشش. منابع فله پرتوهای یونی یکنواخت تولید می کنند ، در حالی که از منابع پوشش برای ایجاد فیلم های نازک از مواد خاص استفاده می شود. در یک محفظه خلاء ، تولید یون معمولاً با استفاده از تخلیه هیجان زده پلاسما حاصل می شود. تخلیه های ناشی از پلاسما شامل تخلیه قوس ، تخلیه DC و تخلیه فرکانس رادیویی است.
منبع یون معمولاً از یک الکترود سریم ، آند ، یک محفظه منبع یون و یک محفظه منبع پوشش تشکیل شده است. در میان آنها ، محفظه منبع یون بدنه اصلی بدن یون است و یونها در محفظه خلاء تولید می شوند. محفظه منبع پوشش معمولاً یک هدف جامد را قرار می دهد ، و پرتو یونی هدف را بمباران می کند تا واکنشی برای تهیه یک فیلم نازک ایجاد کند.
3. هدف
هدف مبنای مادی برای تشکیل فیلم های نازک در تجهیزات آبکاری یونی است. مواد هدف می توانند مواد مختلفی از جمله فلزات ، اکسیدها ، نیتریدها ، کاربیدها و غیره باشند. هدف از نظر شیمیایی با بمباران با یون ها برای تشکیل یک فیلم نازک واکنش نشان می دهد. تجهیزات آبکاری یون معمولاً برای جلوگیری از ساییدگی زودرس هدف ، یک فرآیند تعویض هدف را اتخاذ می کنند.
هنگام تهیه یک فیلم نازک ، هدف توسط یک پرتوی یونی بمباران می شود و باعث می شود مولکول های سطح به تدریج در یک فیلم نازک روی سطح بستر به تدریج در یک فیلم نازک متراکم شوند. از آنجا که یونها می توانند واکنشهای کاهش اکسیداسیون فیزیکی ایجاد کنند ، گازهایی مانند اکسیژن و نیتروژن نیز می توانند برای کنترل روند واکنش شیمیایی هنگام تهیه فیلم های نازک به پرتو یون اضافه شوند.
خلاصه کردن
تجهیزات آبکاری یون خلاء نوعی تجهیزات است که از طریق واکنش یون مویر را تشکیل می دهد. اصل کار آن عمدتاً شامل سیستم خلاء ، منبع یون و هدف است. منبع یون یک پرتوی یونی تولید می کند ، آن را به سرعت خاصی تسریع می کند و سپس از طریق واکنش شیمیایی هدف ، یک فیلم نازک را روی سطح بستر تشکیل می دهد. با کنترل فرآیند واکنش بین پرتو یونی و ماده مورد نظر ، می توان از واکنشهای شیمیایی مختلفی برای تهیه فیلم های نازک استفاده کرد.