pogostaveč{0}}oprema za vakuumsko nanašanje z ionsko prevlekouporablja bodisi obstreljevanje z oblokom ali čiščenje z ioni argona. Kakšne so posebne razlike med obema?
Eno je čiščenje s kovinskimi ioni, drugo pa čiščenje s plinskimi ioni; nivoji energije so različni in tudi principi so različni. Danes vam bo Puyuan Vacuum podrobno predstavil:
Ionska obdelava z več- obloki uporablja metodo praznjenja električnega obloka za neposredno izhlapevanje kovine na tarčo s trdno katodo. Izhlapeni material je sestavljen iz ionov iz katodnega materiala, oddanih med razelektritvijo katodnega obloka. Ta naprava ne potrebuje staljenega bazena; tarča, ki jo je treba upariti, je povezana s katodo, vakuumska komora pa deluje kot anoda. Ko se sprožilna elektroda nenadoma in v trenutku dotakne tarče katode, se inducira oblok, ki ustvari svetlo svetlečo liso katodnega obloka na površini katode. Premer točke je manjši od 100 µm, gostota toka znotraj točke pa lahko doseže 10³~10⁷ A/cm². Material v tem območju nato v trenutku izhlapi in ionizira. Pega katodnega obloka se naključno premika po površini katode s hitrostjo več deset metrov na sekundo. Za nadzor poti in hitrosti točke se uporablja zunanje magnetno polje. Za vzdrževanje vakuumskega obloka je običajno potrebna napetost od -20 do -40 V.
Načelo ionske prevleke z več- obloki temelji na teoriji razelektritve vakuumskega obloka s hladno katodo, ki predpostavlja, da je prenos naboja med postopkom razelektritve dosežen s hkratnim obstojem in medsebojno omejitvijo dveh mehanizmov: poljske emisije elektronov in pozitivnega ionskega toka. Med postopkom praznjenja velika količina katodnega materiala izhlapi. Pozitivni ioni, ki jih ustvarijo te parne molekule, ustvarijo izjemno močno električno polje na kratki razdalji blizu površine katode. Pod vplivom tega močnega električnega polja se elektroni oddajajo v vakuum kot elektroni polja. Pozitivni ioni lahko predstavljajo približno 10 % celotnega obločnega toka. Kovinski ioni, ki jih pritegne površina katode, tvorijo plast prostorskega naboja, ki nato ustvari močno električno polje, kar povzroči, da točke na površini katode z nizko delovno funkcijo (meje zrn ali razpoke) začnejo oddajati elektrone. Posamezne točke z visoko gostoto emisije elektronov imajo visoko gostoto toka. Joulovo segrevanje dvigne temperaturo, pri čemer nastanejo termionski elektroni, kar dodatno poveča emisijo elektronov. Ta pozitivni povratni učinek povzroči lokalizirano koncentracijo toka.
Joulovo segrevanje, ki ga ustvari ta lokalizirana koncentracija toka, povzroči lokalizirano eksplozivno tvorbo plazme na površini katodnega materiala, ki oddaja elektrone in ione ter pušča sledi praznjenja. Sprostijo se tudi delci staljenega katodnega materiala. Nekateri oddani ioni se pritegnejo nazaj na površino katode in tvorijo plast prostorskega naboja, ki ustvarja močno električno polje, kar povzroči, da nove točke z nizko delovno funkcijo začnejo oddajati elektrone.
Tehnologija opreme za vakuumsko prevleko z ionsko prevleko z več- loki ima naslednje značilnosti:
Prednosti: Lahko se poljubno namesti, da se zagotovi enakomerna debelina filma. Zunanje magnetno polje izboljša razelektritev obloka; razbije lok; poveča hitrost vrtenja; prečisti delce filma; in pospešuje nabite delce. Visoka stopnja ionizacije kovin je koristna za enakomernost in oprijem filma, zaradi česar je optimalen postopek za ionsko nanašanje. En sam lok ima več namenov: deluje kot vir izhlapevanja, vir čiščenja pred-obstreljevanjem in vir ionizacije.
Slabosti: pri visoki moči se zlahka ustvarijo veliki kovinski delci, ki vplivajo na kakovost premaza; in na nekaterih ciljnih materialih se pojavi nestabilnost obločne razelektritve.
Metode za zmanjšanje nastajanja kapljic vključujejo: zmanjšanje gostote moči praznjenja, povečanje hitrosti točke obloka, okrepitev ukrepov za hlajenje katode in uporabo magnetne filtracije.
