Kathodisch Boogdeposito en Multi - Boog Vacuümcoater

Wat is Kathodische Boog Depositon?

Het kathodische boogdeposito of boog-PVD zijn een fysieke techniek van het dampdeposito waarin een elektrische boog wordt gebruikt om materiaal van een kathodedoel te laten verdampen. Het gelaten verdampen materiaal condenseert dan op een substraat, vormt een dunne film. De techniek kan worden gebruikt om metaal, ceramische, en samengestelde films te deponeren.

De kathodische boog depositon verwerkt:

Het proces van de boogverdamping begint met het slaan van een hoge huidig, laag die voltageboog op de oppervlakte van een kathode (als het doel wordt bekend) die tot klein (gewoonlijk een paar micrometers wijd) leidt, hoogst energiek die het uitzenden gebied als een kathodevlek wordt bekend. De gelokaliseerde temperatuur bij de kathodevlek is uiterst hoog (rond 15000 °C), wat in een hoge snelheid (10 km/s) resulteert de straal van vapourised kathodemateriaal, erachter verlatend een krater op de kathodeoppervlakte. De kathodevlek is slechts actief voor een korte periode, dan zelf-dooft het en re-steekt op een nieuw gebied dicht bij de vorige krater aan. Dit gedrag veroorzaakt de duidelijke motie van de boog.

Aangezien de boog fundamenteel een huidige dragende leider is kan het door de toepassing van een elektromagnetisch veld worden beïnvloed, dat in de praktijk wordt gebruikt om de boog over de volledige oppervlakte van het doel snel te bewegen, zodat de totale oppervlakte na verloop van tijd wordt geërodeerd.

De boog heeft een uiterst hoge machtsdichtheid die in een hoog niveau van ionisatie (30-100%) resulteren, veelvoudige geladen ionen, neutrale deeltjes, clusters en macro-deeltjes (druppeltjes). Als een reactief gas tijdens het verdampingsproces wordt geïntroduceerd, kunnen de scheiding, de ionisatie en de opwinding tijdens interactie met de ionenstroom voorkomen en een samenstellingsfilm zal worden gedeponeerd.

Één downside van het proces van de boogverdamping is dat als de verblijven van de kathodevlek op een verdampingspunt te lang het een hoop macro-deeltjes of druppeltjes kan uitwerpen. Deze druppeltjes zijn schadelijk aan de prestaties van de deklaag aangezien zij slecht aangehangen zijn en zich door de deklaag kunnen uitbreiden. Slechter nog als het materiaal van het kathodedoel een punt met een laag smeltpunt zoals aluminium heeft kan de kathodevlek door het doel verdampen resulterend in of het materiaal die van de doel steunende plaat verdampt of koelwater die de kamer ingaan zijn. Daarom worden de magnetische velden zoals eerder vermeld gebruikt om de motie van de boog te controleren. Als de cilindrische kathoden worden gebruikt kunnen de kathoden ook tijdens deposito worden geroteerd. Door niet de kathode toe te staan kan de vlek om in doelstellingen van één positie de te lange aluminium te blijven worden gebruikt en het aantal druppeltjes wordt verminderd. Sommige bedrijven gebruiken ook gefiltreerde bogen die magnetische velden gebruiken om de druppeltjes van de deklaagstroom te scheiden.

De kathodische Toepassing van het Boogdeposito:

Het kathodische boogdeposito wordt actief gebruikt om uiterst harde film samen te stellen om de oppervlakte van scherpe hulpmiddelen te beschermen en hun leven beduidend uit te breiden. Een grote verscheidenheid van dunne hard-film, Superhard-deklagen en nanocomposite deklagen kan door deze technologie met inbegrip van Tin, TiAlN, CrN, ZrN, AlCrTiN en TiAlSiN worden samengesteld.

Dit wordt ook gebruikt vrij uitgebreid in het bijzonder voor koolstof ionendeposito om tot diamantachtige koolstoffilms te leiden. Omdat de ionen van de oppervlakte ballistically worden vernietigd, is het gemeenschappelijk voor niet alleen enige atomen, maar grotere clusters van atomen om worden uitgeworpen. Aldus, vereist dit soort systeem een filter om atoomclusters uit de straal vóór deposito te verwijderen. De DLC-film van filtreren-boog bevat uiterst hoog percentage van de diamant^van SP³ dat viervlakkige amorfe koolstof, of ta-C genoemd geworden is.

De gefiltreerde Kathodische boog kan als van het metaalion/plasma bron voor Ionenimplantatie en de Ionenimplantatie van de Plasmaonderdompeling en Deposito (PIII&D) worden gebruikt.

De ronde kathodische boogkathoden en de cilindrische boogkathode worden wijd gebruikt voor diverse decoratieve deklagen van PVD. 

Multiboog Vacuümcoater's Ontwerp:

Sablevtype de Kathodische boogbron, die het wijdst gebruikt in het Westen is, bestaat uit een kort cilindrisch vorm elektro geleidend doel bij kathode met één open eind. Dit die doel heeft een elektrisch-drijft metaalring het werken als ring van de boogbeperking (Strel'nitskij-schild) wordt omringd. De anode voor het systeem kan of de luchtledige kamermuur of een afzonderlijke anode zijn. De boogvlekken worden geproduceerd door mechanische trekker (of ontstekingsmechanisme die) op open eind van het doel slaan die een tijdelijk kortsluiting tussen de kathode en de anode maken. Na de boogvlekken die kunnen zich zij door magnetisch veld worden gestuurd of willekeurig in ontbreken van magnetisch veld bewegen worden geproduceerd.

De plasmastraal uit Kathodische Boogbron bevat sommige grotere clusters van atomen of molecules (zogenaamde macro-deeltjes), die het nuttig het zijn voor sommige toepassingen zonder één of ander soort het filtreren verhinderen. Er zijn vele ontwerpen voor macro-deeltjesfilters en het meest bestudeerde ontwerp wordt et al. gebaseerd op het werk door I.I. Aksenov. in jaren '70. Het bestaat uit een neiging van de kwart-torusbuis bij 90 graden uit de boogbron en het plasma wordt geleid uit de buis door principe van plasmaoptica.

Er zijn ook andere interessante ontwerpen zoals een ontwerp dat een rechte buisfilter ingebouwd met de beknotte kathode van de kegelvorm zoals die door D.A. Karpov in de jaren '90 wordt gerapporteerd opneemt. Dit ontwerp werd tot nu toe vrij populair onder zowel dunne hard-filmcoaters als onderzoekers in Rusland en de vroegere landen van de USSR. De kathodische boogbron kan in de lange tubulaire vorm (uit:breiden-boog) of lange rechthoekige vorm worden gemaakt maar beide ontwerpen zijn minder populair.

Gelieve te raadplegen Koninklijke Technologie voor uw vraag en toepassingen. Ons team is geëerd om u met onze hartstocht en techniek te dienen.