Katodik ariq birikmasi

Katodik ark birikmasi yoki Arc-PVD - bu katot maqsadidan materialni bug'langanda elektr kamon ishlatiladigan jismoniy bug'larni biriktirish usuli . Bug 'hosil bo'ladigan material keyinchalik substrat ustida yupqa qatlam hosil qiladi . Texnik metall , seramika va kompozitli filmlarni saqlash uchun ishlatilishi mumkin .

Jarayon

Orqa bug'lanish jarayoni Katod ( yuzaga keladigan maqsad) deb nomlangan yuqori oqim , past kuchlanishli kamonning yorilishi bilan boshlanadi va u katod (ma'lum darajada odatda bir necha mikrometr kengligida), katod spot. Katod joyidagi lokalizatsiya harorati juda yuqori (15000 ° C atrofida), bu katotli materialning yuqori tezlikli (10 km / s) jetishiga olib keladi, bu esa katotning yuzasida krateri qoldiradi. Katod nuqta qisqa vaqt davomida faqat faol bo'ladi, keyinchalik u avvalgi kraterga yaqin bo'lgan yangi maydonda o'z-o'zini o'chiradi va qaytadan yonadi. Bunday xatti- rish boshqning harakatlanishiga olib keladi.

Yassi, asosan, oqim o'tkazuvchi Supero'tkazuvchi bo'lgani sababli, elektromagnit maydonning amalda ta'siri ostida bo'lishi mumkin , bu amalda maqsadni butun sirtini tez yoyish uchun ishlatiladi va shunday qilib umumiy sirt vaqt o'tishi bilan eroziyalanadi.

Kamin juda yuqori quvvatli zichlikka ega, natijada yuqori darajada ionlash (30-100%), bir nechta zaryadli ionlar , neytral zarralar, klasterlar va makro zarralar (tomchilar). Bug'lanish jarayonida reaktiv gaz kiritilsa , ion oqimi bilan o'zaro ta'sirlashishda ajralish , ionlash va qo'zg'alish yuzaga keladi va birikma kino saqlanadi.

Arkning bug'lanish jarayonining eng past tomoni, agar katot nuqta bug'lanish nuqtasida juda uzoq vaqt qolsa, u katta miqdorda so'l zarrachalari yoki tomchilarni chiqarishi mumkin. Ushbu damlalar qoplamning ishlashiga zarar etkazmaydi, chunki ular yopishqoq tarzda yopishtirilgan va yopishtirilishi mumkin. Yana kattar maqsadli material aluminiy kabi past erish nuqtasiga ega bo'lsa , katot nuqta maqsad bo'ylab bug'langanda bo'ladi, natijada bu orqa plastinkaning buharlaştınlır yoki xonaga suv sovutadi. Shuning uchun ilgari aytib o'tilgan magnit maydonlarni boshqning harakatini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Agar silindrsimon katot mavjud bo'lsa, katotlarni cho'ktirish paytida ham aylantirilishi mumkin. Katod nuqta bir joyda qolishiga yo'l qo'ymaslik tufayli juda uzoq alyuminiy maqsadlar ishlatilishi mumkin va tomchilarning soni kamayadi. Ayrim kompaniyalar, shuningdek tomchilarni qopqoq oqimidan ajratish uchun magnit maydonlardan foydalanadigan filtrlangan yoylarni ham qo'llashadi.

Uskunani loyihalash

G'arbda eng keng qo'llaniladigan Sablev tipidagi katodik ariq manbai katoddagi ochiq uchli qisqa bo'ylab silindrsimon shaklli elektr o'tkazuvchan maqsaddan iborat. Bu maqsad elektrokimyoviy metall uzukka ega bo'lib, uning atrofida yoy kamonlari (Strel'nitskij shield) ishlaydi. Tizimning anoti vakuum xonasining devori yoki alohida anot bo'lishi mumkin. Arktik dog'lar katot va anote o'rtasida vaqtinchalik qisqa tutashuvni hosil qiladigan maqsadning ochiq uchiga osilgan mexanik tirnoq (yoki ateşleyici) tomonidan ishlab chiqariladi. Yassi chiziqlari hosil bo'lgandan keyin ular magnit maydon tomonidan boshqarilishi yoki magnit maydon bo'lmasa tasodifiy harakatlanishi mumkin.

Katodik arc manbaidagi plazma nurlari ba'zi bir filtrlashsiz ba'zi ilovalar uchun foydali bo'lishiga yo'l qo'yadigan ba'zi bir yirik atom yoki molekulalar (makro zarralar) to'plamlarini o'z ichiga oladi. Makro zarracha filtrlar uchun ko'plab dizaynlar mavjud va eng ko'p o'rganilgan dizayn II. Aksenov va boshq. 70-yillarda. Burchak manbaidan 90 graduslik burchakda joylashgan chorak torus kanalidan iborat va plazma plazma optikasi prinsipi bo'yicha kanaldan boshqariladi.

90-yillarda DA Karpov tomonidan bildirilgan kesilgan konus shaklidagi katod bilan to'g'ridan-to'g'ri kanalli filtrni o'z ichiga olgan dizayn kabi boshqa qiziqarli dizaynlar ham mavjud. Ushbu dizayn hozirgi kungacha Rossiyada va sobiq SSSR mamlakatlarida nozik kinofilmlar va tadqiqotchilar orasida ancha mashhur bo'ldi. Katodik ariq manbai uzoq burchak shaklida (kengaytirilgan burchakli) yoki uzun to'rtburchaklar shakliga keltirilishi mumkin, lekin har ikkala dizayn ham kam mashhur.

Ilovalar

Katodik yomg'ir birikmasi kesish asboblarining yuzasini himoya qilish va ularning hayotini sezilarli darajada kengaytirish uchun juda qattiq filmni sintez qilish uchun faol ishlatiladi. TiN , TiAlN , CrN , ZrN , AlCrTiN va TiAlSin kabi nozik qattiq filmlar, Superhard qoplamalar va nanokompozit qoplamalari bu texnologiya yordamida sintezlanadi .

Bu, shuningdek, olmosga o'xshash uglerodli plyonkalar yaratish uchun uglerod ionlarining cho'ktirilishi uchun juda keng qo'llaniladi . Ionlar sirtdan ballistik tarzda portlatilgani uchun yagona atomlarni emas, balki katta atom guruhlarini chiqarib olish ham keng tarqalgan. Shunday qilib, bu tizim tizim biriktirilgunga qadar shamlardan olingan atom qismlarini olib tashlash uchun filtrni talab qiladi. Filtrlangan arqondan olingan DLC plyonka tetraedral amorf uglerod yoki tok-C deb ataladigan juda katta sp ³ olmosga ega .

Filtrlangan katodik yassi Ion implantatsiyasi va plazma tushishi uchun ion / plazma manbai sifatida ishlatilishi mumkin (PIII & D).