Plazma bilan gvardiya tushirishi

Plazma bilan yorug'lik tushishi

IKS PVD, hozir biz bilan, iks.pvd @ foxmail.com bilan bog'laning. PVD vakuum qoplama uskunalari haqida batafsil ma'lumot olish uchun.

1. Yorug'lik tushishi

Gazni buzadigan jismoniy hodisa odatda elektr maydonida elektr energiyasini ishlatadi, odatda gazni oqizish deb ataladi. Gaz deşarjında "yorug'lik tushirish" va "arc deşarjı" ikki shakl bor. Glyukozaviy oqim "oddiy yorug'lik oqimi" va "g'ayritabiiy parchalanish" deb nomlanadi, ular magnetronli pushtirish qoplama jarayonida plazma naslining asosiy bog'lanishidir.

Yorug'likdan chiqishi (yoki g'ayritabiiy yorug'lik chiqindisi) gaz oqimi orqali bevosita oqim yoki zarba to'g'ridan-to'g'ri oqimga yo'naltirilgan quvvat bilan yoki vakuumda gaz oqimi orqali elektr energiyasini o'zgartiradigan oqim (to'rtburchak to'lqinli bipolyar puls) xonada.

Gazni oqizish jarayonida elektr gazlari, bosim, oqim zichligi, elektr maydonlarining tarqalishi va balandligi va magnit maydon zichligi, elektrodlarning turli materiallari, shakllari va joylashuvi kabi turli omillar oqimlarning jarayoni va xususiyatlariga, shuningdek, xususiyatlarga ta'sir qiladi va oqim vaqtida radiatsiya nurining ranglari.

(1) shahar yoritgichi chiqishi

1) anod va katod o'rtasidagi zo'riqishning kuchlanishini, elektr maydonining harakat yo'nalishi bo'yicha harakati bo'yicha qoldiq elektronlar va ionlarda ishlaydigan gazni ishchi gazini qo'shing, shuning uchun oqim noldan oshadi;

2) kutuplar orasidagi kuchlanish etarlicha katta bo'lsa, barcha zaryadlangan ionlar o'z elektrodlariga etib borishi mumkin, so'ngra oqim maksimal qiymatga (ya'ni doygunlik qiymati) etadi;

3) zaryadlanuvchi ionlar miqdorini oshirishga olib keladigan kuchlanishni oshirishni davom ettiradi, oqim oqimi shunga qarab ortadi; Elektrodlar orasidagi elektr oqimining kuchlanishi muayyan tanqidiy qiymatdan (olov boshlanishining kuchlanishi) katta bo'lsa, tushirish oqimi tezda ko'tariladi va anote va katod o'rtasidagi kuchlanish keskin kamayadi va past barqaror qiymatga ega bo'ladi. Ishlaydigan gaz parchalanib, ionlashtiriladi va plazma va o'z-o'zini ushlab turuvchi yorug'lik oqimini hosil qiladi, bu "kichik shahar oqimi" ning oddiy jarayonidir.

4) magnit boshqaruvning katodini maqsad energiya manbai salbiy qutbiga ulanadi, anod maqsad energiya ta'minotining musbat qutbiga ulanadi, oddiy porlashni kiritadi, gaz tushirish voltsiyasida - amper xarakterli egri bo'lishi kerak " bo'lim "operatsiyalari. Xarakterli xususiyat shundaki, porlash oqimi asta-sekin va quvvat bilan ta'minlashning magnetron maqsadli chiqishi ish kuchlanishining oshishi bilan bir vaqtda ko'tarilishi kerak.

(2) Pulsed DC parlama deşarjı

Pulse yoki sinusoidal yarim to'lqinli o'rta chastotali maqsadli energiya ta'minotining yagona zarbasining gaz tushirilishi g'ayritabiiy yorug'lik tushirish uchastkasi va shaharning gaz sarflash volt-amper xarakterli egri oldingi qismining o'zgarish qonuniga muvofiq bo'lishi kerak. U bitta zarba oqimida gazning oqimining volt-amper xarakteristikasini takrorlashi sifatida qarash mumkin. Pulse vaqtida pulsed DC maqsadli quvvat manbai bo'lib, zarba oralig'ida tabiiy ravishda pasayadi (yuqori chastotaga bog'liq holda, yalang'och ko'z bilan farq qilish qiyin).

Püskürtme maqsadidan uchqun chiqqandan so'ng, vakuum kavitesindeki Supero'tkazuvchilar ionlar to'liq nötralize qilinmagan ekan, kuch manbai chiqish pulsunun takrorlash chastotasi etarlicha yuqori bo'lsa, ikkinchi (keyingi) takror qilingan pulse puflama nishonining ish kuchlanishiga yaqin yoki bir xil. Quvvat manbai chiqish zarbasini takrorlash chastotasi juda kam (masalan, bir necha yuz HZ) yoki aranjirovkaning muddati juda uzun (100 m dan ortiq), yorug'lik oqimidan keyin pushtiruvchi maqsad, vakuum kamerasi asosan neytral holga keltiriladi, ikkinchisi (keyin) qayta o'lchov pulsining kuchlanishini yuqori qiymatga qaytarish va yuqori kuchlanish yaqin yoki bir xil bo'lganida fay ateşlemesi.

2. Plazma

(1) plazma vakuum magnetronli po'choqli qoplama texnologiyasida ko'pincha ishlaydigan gazni oqizish orqali elektr maydonining ta'siri bilan hosil bo'ladi. Molekulyar hosil qiluvchi atomlar bir-biridan ajratishni boshlash uchun yetarli kinetik energiya hosil qiladi va atom yadrosining tashqi elektronlari yadrodan ozod va erkin elektronga aylanadi va elektronlarni yo'qotadigan atomlar ijobiy ion bo'ladi. Bu jarayonga ionlashish deyiladi. Plazma ionlashtirilgan gazning bir turi bo'lib, u ionlar, elektronlar va yuqori energetik atomlarning to'plamidir. Ijobiy ionlar va elektronlar har doim juft bo'lib ko'rinadi, ularning umumiy soni taxminan tengdir, ularning hammasi yarim neytraldir, u materiya plazmasining to'rtinchi holatini nazarda tutilgan zarracha zarralaridan tashkil topgan bir xil ionlangan holatdir.

(2) plazma zaryadini yoki elektr maydonini hosil qiluvchi gazsimon ionlar, zarrachalar, elektronlar va boshqa harakatlar bilan bir qatorda, plazmadagi oqim oqimga aylanadi, bu plazmadagi o'tkazuvchanlikdir

(3) gazning cho'kishi jarayonida, ishchi gaz va maqsadli materialning metall atomlari yuqori energetik elektronlar tomonidan elektron, gaz ionlari, metall ionlari va boshqa o'tkazgich zarralaridan tashkil topgan plazmadagi ionlashtiriladi.

3. Gaz va maqsadli ionlarning kompozitsiyasi

(1) bir necha to'qnashuvdan keyin gaz ionizatsiyasi natijasida hosil bo'lgan elektron, energiya maqsad sirtdan asta-sekin kamayib boradi; Ularning ba'zilari juda kam energiya bilan vakuum xonasining devoriga (ya'ni maqsadli quvvat anotiga) tushadilar. Boshqa qismi gaz yoki metalning ijobiy ionlari bilan qo'shilib, neytral molekulalarni hosil qilish uchun ko'chib o'tadi va plazma hududidan o'tadi. Bunday zararli zarralarning yo'qolishi "deionizatsiya" deb ataladi.

(2) ishlaydigan gazning ionlashi va maqsadli materialning ionlashtirilishi; Ijobiy va salbiy zaryadlangan zarralar bilan ijobiy ionlar va elektronlarning rekombinatsiyasi vakuum bo'shlig'ida plazma jarayonini doimiy ravishda yuqorida uchraydigan ionizatsiya, ionlash va rekombinatsiya (deiyonizatsiya) ning dinamik muvozanatiga keltiradi.

4. Qiziqarli atomlarning luminesansiyasi

(1) elektrondagi ko'plab oddiy atomlar hodisaning elektron energiyasining to'qnashuvi natijasida atomning energiyasidan past darajadagi energiyadan tortib to yuqori energiya darajasiga tushib, energiyaga aylangan atomlarga aylanadi. Qiziqarli atomlar beqaror va energiyani 10-7 ~ 10-8s oralig'ida chiqaradi. Past energiyali tuproq holatiga qaytganda ular fotonlarni chiqarib, ortiqcha energiyani luminesans shaklida qoldiradilar. Vakuum magnetronli porlash jarayonida maqsadli atomlar va gaz atomlarining luminesans fenomenini ko'ramiz.

(2) maqsadli atomlardan va gaz atomlaridan energiya olishdan so'ng, maqsad sirt ustida porlash, bir vaqtning o'zida bajarilishi, deşarj porlashi va diafragma shakllanishi; Gazni qazib olish bilan yoyilgan xarakterli nurning rangi va chuqurligi ishlaydigan gaz va maqsadli atom, bosim va deşarj oqimi turiga bog'liq. Chuqurlikning rangi va chuqurligi yorug'lik va diafragma joriy yoki ishchi gaz bosimiga bog'liq ravishda ma'lum darajada o'zgarib turadi. Kabi:

Arenda gaz lavanta ko'k chiroqqa tushishi;

Pushti rangli rangga azot berish;

Gelium oqishi sariqdan to'q sariqgacha;

Neon oqimini to'q qizilga to'q sariq rangga o'tkazish;

Kripton gazining oq yoki kulrang, past bosimli yashil oqimi;

Moviy oq yoki ko'k kulrang xenon oqimi.

(3) yorug'lik va katotning porlashi maqsadli materialining ranglarini gazning tushirish xususiyatlari. Kabi:

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, mis maqsadli atomlar yong'in chiqqanda, yashil chiroqni yoritadi;

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, alyuminiy maqsadli atomlar oq va qora va oq rangli yorug'lik chiqaradigan yorug'lik chiqaradi;

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, titan maqsadli atomlar oqimga aylanib, ko'k toshqin nurini chiqaradi;

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, nikel maqsadli atomlar yorug'lik sariq pushti yorug'lik chiqaradigan yorug'lik chiqaradi;

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, xrom maqsadli atomlari yorug'lik chiqaradi, ochiq yashil rangli yorug'lik chiqaradi;

Argon ionlashtiruvchi deşarj, titanium nitridi, fuchsia chirog'ini ishlab chiqarish uchun azot reaktsiyasi birikmasi orqali titan maqsad;

Arzon ionlashtiruvchi deşarj, kremniyli (shaftoli) rangli toshqin nuriga silikon nitridi hosil qilish uchun azot reaktsiyasi orqali silikonli maqsad.

(4) magnitronli po'choqli qoplama jarayonini tekshirish jarayonida, o'ziga xos yorug'likning ma'lum bir rangi oldidan magnetronli maqsad, maqsadli moddaning ionlari mavjudligi, xarakterli yorug'lik va zichlik maqsadli moddaning ionlarining nisbiy sonini bilvosita aks ettirishi shikastlanmoqda. Magnetron maqsaddan oldin gazni tushirish luminesansining rangi farqi odatda maqsadli ionning tarqalganligi yoki yo'qligi uchun muhim mezonlardan biri sifatida olinadi.