Katodik ariq birikmasini kiritish

Katodik ariq chig'anoqlari yuqori sifatli nozik kino qoplamlarini qo'llash uchun keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan sanoat ko'lamidagi jarayondir. Jarayon zich, yuqori darajada ionlashtirilgan plazma hosil qiluvchi past kuchlanishli, yuqori oqimli katodik ariq fizikasiga asoslangan. Katodik ariq qatlamini nisbiy yuqori energiyali birikma ionlari bilan 100% ga yaqin ionlashtiruvchi plazma xarakterlanadi.

Katodik ariq chig'anoqlari vakuum sharoitida maxsus mo'ljallangan cho'kma boshlari yordamida ishlaydi. Katodik ariq birikmasini DC yoki impulsli rejimlarda boshqarishi mumkin. Har ikki holatda ham bir kuch manbai bir anod va katod o'rtasida yassi oqimini ishlab chiqaradigan kuchlanishni qo'llaydi. Yassaviy oqim katotning kichik sirt maydoni ustida to'plangan bo'lib, u ko'pincha "katodli dog'lar" deb ataladigan juda yuqori oqim zichligi (~ 1012 A / m2) hosil qiladi.

Ushbu yuqori oqim zichligi qattiq maqsadni (katod materiali) deyarli to'liq ionlashtirilgan plazma plazmasiga lokalizatsiyalangan o'zgarishlar konversiyasini ishlab chiqaradigan juda yuqori quvvat zichligiga (~ 1013 Vt / m2) bog'liq. Plazma substratga to'g'ri atrof-muhit vakuumiga tezlik bilan kengayadi.

Substratda cho'kma vaqtida plazma nur elementlari uchun taxminan 20 eV kinetik energiya va og'ir elementlar uchun 200 eV bo'lgan ion tezligiga ega. Buni energiya bir necha evroga teng bo'lgan porlash bilan solishtirish mumkin.  

Katodik ariqlarni biriktirish bilan bog'liq bo'lgan yuqori ion energiyasining bir qator afzalliklari mavjud. Misol uchun, Katodik ariq qatlamining kinolari boshqa usullar yordamida ishlab chiqarilgan filmlarga qaraganda zichroq va aderans xususiyatlariga ega. Depozit qilingan atomlar yuzaga kirib, qoplamani yuzasiga yuqori yopishqoqlik bilan qulflaydi.

Katodik ariq birikmasi tomonidan yaratilgan energetik ionlar boshqa jarayonlar bilan taqqoslaganda pastki qatlam harorati foydalanishga imkon beradi. Buning sababi, Katodik arc depozon ionlari substrat tomonidan taqdim etiladigan qo'shimcha issiqlik energiyasiga ehtiyoj sezmagan holda, qalin, ixcham filmlarni yaratish uchun etarli energiya olib yurishadi.

Katodik ariq qatlamining yuqori ionlash fraktsiyasi biriktiruvchi materialni nazorat qilish imkonini beradi. Masalan, substratni sindirish orqali, ionlarning substratga ta'sir kuchini oshirish mumkin. Plazma oqimi magnit maydonlarni ishlatish yo'li bilan rasterlashtirilishi mumkin, bu esa biriktiruvchi materialning sirt ustida harakatlanishiga imkon beradi, bu esa substratni harakatlanmasdan o'rtacha qoplamani o'rtacha hisoblab chiqadi.

Reaktiv cho'kindi jinslar uchun Katodik ariq birikmasi kimyoviy jihatdan to'g'ri bo'lgan kinolarning ko'plab gaz bosimlari bo'yicha ishlab chiqarilishini ta'minlaydi. Bu nozik bosim nazorati zaruratini engillashtiradi, bu esa rentabellikni oshiradi va qoplama xarajatlarini qisqartiradi. Aksincha, reaktiv porlash, odatda "maqsadli zaharlanish" dan aziyat chekadi, bu erda kislorod maqsad sirtiga tushadi va oksidlarni hosil qiladi, bu zararli ta'sirga ta'sir qiladi. Bu qoplama bilan bir xillik muammolarini yaratadi. Katodik ariqlarni yig'ish jarayonlari bilan bog'liq energiya tufayli maqsadli zaharlanish osongina ro'y bermaydi va kam muammolarga ega bo'lgan bir xil kinolarni ishlab chiqaradi.

Katodik ariqlarni cho'ktiruvchi jarayon plazma bilan birga "so'l zarralari" (yoki tomchilar) ishlab chiqaradi. Ibratli zarralar miqdori mikrometrdan kamroq diametrga qaraganda 10 mikrometregacha etadi. Ko'p qoplama dasturlari (masalan, asbob qoplamalar) uchun so'l zarralari zararli emas va ularni bartaraf etish uchun hech qanday choralar ko'rilmaydi. Shu bilan birga, ba'zi ilovalar (masalan, optik qoplamalar) uchun makrolar qoplamani ular chiqarib tashlash uchun etarlicha yomonlashtiradi. Bu odatda plitalar plazmasini to'g'ridan-to'g'ri chiziqli makrolardan iborat traektoriyalardan ajratib turadigan 90 graduslik magnit Filteringiz yordamida amalga oshiriladi. Filtrdan foydalangan holda yuqori sifatli, zararsiz qoplamalarni ishlab chiqaruvchi makrolarning 99 foizdan ko'prog'i olib tashlanadi.