Несколько распространенных ионных источников в вакуумном покрытии

Хотя существует много типов ионного источника, целью является не что иное, как очистка он-лайн, улучшение распределения энергии покрытой поверхности и увеличение энергии реактивного газа. Источник ионов может значительно улучшить прочность сцепления между покрытием и подложкой, в то же время будет также улучшена твердость, износостойкость и коррозионная стойкость самого покрытия. Для износостойкого покрытия инструмента, поскольку общая толщина большой и однородность толщины пленки невелика, можно использовать источники ионов с более высокими уровнями ионного тока, такие как ионный источник Холла или ионный ионный источник.

Принцип источника ионов анодного слоя аналогичен принципу источника ионов Холла. Сильное магнитное поле применяется в кольцевой (прямоугольной или круглой) щели, а рабочий газ ионизируется под действием анода, а ионы направлены на заготовку. Источник ионов анодного слоя может быть выполнен в очень большом и длинном размере, что особенно подходит для крупных заготовок, таких как архитектурное стекло. Ионный ток его более расходящийся, а распределение уровня энергии слишком велико, поэтому оно обычно подходит для больших заготовок, стекла, износа, декоративных деталей и т. Д. Однако он не используется слишком сильно для усовершенствованных оптических покрытий.

Ионный источник Кауфмана является своего рода ионным источником, который применялся ранее. Он относится к источнику ионов сетки. Плазма сначала генерируется катодом в камере ионного источника, а ионы извлекаются из плазменной камеры двумя или тремя анодными сетками. Ион, создаваемый этим ионным источником, имеет сильную направленность, а ширина полосы энергии сосредоточена, поэтому ее можно широко использовать в вакуумном покрытии. Недостатком источника ионов Кауфмана является то, что катод (обычно вольфрамовая нить) быстро сгорает в реакционном газе. Кроме того, существует предел ионного потока, который может быть непригоден для пользователей, которым требуются большие ионные потоки.

Для принципа источника ионов Холла анод превращает технологический газ в плазму в сочетании с сильным аксиальным магнитным полем. Этот сильный дисбаланс аксиального магнитного поля отделяет ионы газа и образует ионные пучки. Из-за сильного влияния осевого магнитного поля ионный пучок источника ионов Холла должен дополнить электроны, чтобы нейтрализовать ионный ток. Общим источником нейтрализации является вольфрам (катод). Источники ионов холлов характеризуются:

1. Простое обслуживание и долговечность.

2. Ионный ток почти пропорционален потоку газа, и может быть получен больший ионный ток.

3. Вольфрамовая проволока, как правило, пересекает выход, и она будет разрушаться ударом ионного пучка. Поэтому его обычно необходимо заменить более чем на десять часов, особенно для реакционного газа. Кроме того, вольфрам также имеет некоторые проблемы с загрязнением. Для устранения недостатков вольфрамовой проволоки можно использовать нейтрализаторы с более длительным сроком службы, такие как источник малого полого катода.

Источник ионного иона можно назвать наиболее широко используемым источником ионов.

При покрытии износостойкой декоративной пленки, имеющей большую толщину, имеется большая сильная прочность на изгиб, в то время как однородность не требуется высокой, источник ионов Холла доступен, поскольку его ионный ток является большим и его энергетический уровень является высоким. При покрытии оптической пленки уровень ионного тока в основном требуется для концентрирования, и однородность ионного тока должна быть хорошей. Поэтому предпочтительно использовать Кауфман в источниках источника или источника ионов РФ, и наилучшим выбором являются электронные источники циклотрона ECR (электронно-циклотронные) или ICP (индуктивно связанные).