Cathodic Arc Deposition và Multi -Arc Vacuum Coater

Sự lắng đọng hồ quang học hoặc Arc-PVD là một kỹ thuật lắng đọng hơi vật lý trong đó một vòng cung điện được sử dụng để làm bay hơi vật liệu từ một mục tiêu catốt . Các vật liệu bay hơi sau đó ngưng tụ trên một chất nền, tạo thành một màng mỏng . Kỹ thuật này có thể được sử dụng để gửi các màng kim loại , gốm và composite .

Quá trình gửi tiền hồ quang Cathodic:

Quá trình bay hơi hồ quang bắt đầu với sự nổi bật của một hồ quang điện áp thấp, cao trên bề mặt của một cực âm (được biết đến như là mục tiêu) cho phép tăng lên một nhỏ (thường là một vài micromet rộng), khu vực phát ra năng lượng cao được gọi là một cực âm nơi. Nhiệt độ cục bộ tại vị trí cực âm cao (khoảng 15000 ° C), dẫn đến tốc độ cao (10 km / s) máy bay phản lực của vật liệu catốt bốc hơi, để lại một miệng núi lửa phía sau trên bề mặt catôt. Điểm âm cực chỉ hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn, sau đó nó tự dập tắt và cháy lại trong một khu vực mới gần miệng núi lửa trước đó. Hành vi này gây ra chuyển động rõ ràng của vòng cung.

Vì vòng cung về cơ bản là một dây dẫn mang dòng, nó có thể bị ảnh hưởng bởi việc áp dụng trường điện từ , trong thực tế được sử dụng để di chuyển nhanh vòng cung trên toàn bộ bề mặt của mục tiêu sao cho tổng bề mặt bị xói mòn theo thời gian.

Vòng cung có mật độ năng lượng cực cao dẫn đến mức ion hóa cao (30-100%), nhiều ion tích điện , các hạt trung tính, các cụm và các hạt vĩ mô (các giọt). Nếu một khí phản ứng được đưa vào trong quá trình bay hơi, thì sự phân ly , ion hóa và kích thích có thể xảy ra trong quá trình tương tác với dòng ion và một hợp chất sẽ được lắng đọng.

Một nhược điểm của quá trình bay hơi hồ quang là nếu vị trí cực âm vẫn ở một điểm bốc hơi quá lâu, nó có thể đẩy ra một lượng lớn các hạt vĩ mô hoặc các giọt nhỏ. Những giọt này là bất lợi cho hiệu suất của lớp phủ vì chúng được tôn trọng kém và có thể mở rộng thông qua lớp phủ. Tệ hơn nữa nếu vật liệu đích catốt có điểm nóng chảy thấp như nhôm , vị trí cực âm có thể bay hơi qua mục tiêu dẫn đến vật liệu tấm ủng hộ mục tiêu bị bốc hơi hoặc làm mát nước vào buồng. Do đó, từ trường như đã đề cập trước đây được sử dụng để điều khiển chuyển động của vòng cung. Nếu cathodes hình trụ được sử dụng, các cực âm cũng có thể được xoay trong quá trình lắng đọng. Bằng cách không cho phép các điểm cathode ở lại trong một vị trí quá lâu các mục tiêu nhôm có thể được sử dụng và số lượng các giọt được giảm xuống. Một số công ty cũng sử dụng các vòng cung được lọc có sử dụng từ trường để tách các giọt ra khỏi lớp phủ.

Ứng dụng Depod Cathodic Arc Deposition:

Sự lắng đọng vòng cung catốt được tích cực sử dụng để tổng hợp bộ phim cực kỳ cứng để bảo vệ bề mặt của các dụng cụ cắt và kéo dài tuổi thọ của chúng một cách đáng kể. Một loạt các màng cứng mỏng, lớp phủ Superhard và lớp phủ nanocompozit có thể được tổng hợp bằng công nghệ này bao gồm TiN , TiAlN , CrN , ZrN , AlCrTiN và TiAlSiN .

Điều này cũng được sử dụng khá rộng rãi đặc biệt cho việc lắng đọng ion cacbon để tạo ra các màng carbon giống như kim cương . Bởi vì các ion được thổi từ bề mặt theo kiểu ballistically , nó là phổ biến cho không chỉ nguyên tử duy nhất, nhưng các cụm nguyên tử lớn hơn được đẩy ra. Do đó, loại hệ thống này yêu cầu một bộ lọc để loại bỏ các cụm nguyên tử khỏi chùm trước khi lắng đọng. Phim DLC từ hồ quang được lọc có chứa tỷ lệ phần trăm cực lớn của kim cương sp ³ được gọi là carbon vô định hình tứ diện , hoặc ta-C .

Lọc cathodic arc có thể được sử dụng như ion kim loại / plasma nguồn cho Ion cấy và Plasma Immersion Ion Implantation và Deposition (PIII & D).

Các cathodic arc cathodic tròn và cathode arc hình trụ được sử dụng rộng rãi cho các lớp phủ trang trí PVD khác nhau.

Multi Arc Vacuum Coater của thiết kế:

Sablev loại Cathodic arc nguồn, được sử dụng rộng rãi nhất ở phương Tây, bao gồm một hình dạng dẫn điện hình trụ ngắn hình trụ tại cathode với một đầu mở. Mục tiêu này có một vòng kim loại nổi bằng điện bao quanh làm việc như một vòng giam giữ vòng cung (lá chắn Strel'nitskij). Cực dương cho hệ thống có thể là tường buồng chân không hoặc một cực dương rời rạc. Các điểm arc được tạo ra bởi kích hoạt cơ khí (hoặc đánh lửa) nổi bật trên đầu mở của mục tiêu tạo ra một mạch ngắn tạm thời giữa cực âm và cực dương. Sau khi các điểm arc được tạo ra, chúng có thể được điều khiển bởi từ trường hoặc di chuyển ngẫu nhiên trong trường hợp không có từ trường.

Các chùm plasma từ nguồn Arc Cathodic chứa một số cụm nguyên tử hoặc phân tử lớn hơn (được gọi là các hạt macro), ngăn cản nó hữu ích cho một số ứng dụng mà không có một số loại lọc. Có nhiều thiết kế cho các bộ lọc hạt vĩ mô và thiết kế được nghiên cứu nhiều nhất dựa trên công trình của II Aksenov et al. vào những năm 70. Nó bao gồm một ống hình tam giác được uốn cong ở 90 độ từ nguồn cung và plasma được dẫn ra khỏi ống theo nguyên tắc quang học plasma.

Ngoài ra còn có các thiết kế thú vị khác như một thiết kế kết hợp một bộ lọc ống thẳng được xây dựng với cathode hình nón cắt ngắn như được báo cáo bởi DA Karpov trong những năm 90. Thiết kế này trở nên khá phổ biến trong số các nhà sản xuất màng mỏng và các nhà nghiên cứu ở Nga và các quốc gia Liên Xô cũ cho đến bây giờ. Cathodic arc nguồn có thể được thực hiện vào hình dạng hình ống dài (mở rộng vòng cung) hoặc hình chữ nhật dài hình dạng nhưng cả hai thiết kế ít phổ biến.

Vui lòng tham khảo ý kiến ​​của Royal Technology về nhu cầu và ứng dụng của bạn. Nhóm chúng tôi hân hạnh được phục vụ bạn với niềm đam mê và kỹ thuật của chúng tôi.