Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2 т. Т. 1.
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 153 154 155 156 157 158 159... 412 413 414
|
|
|
|
емого материала удаляются с поверхности мишени при ее бомбардировке ионами рабочего газа (обычно Аг),образующимися в плазме аномального тлеющего разряда. Для увеличения скорости распыления необходимо повысить интенсивность ионной бомбардировки мишени, т.е. увеличить плотность ионного тока на поверхности мишени. С этой целью используют магнитное поле В, силовые линии которого параллельны распыляемой поверхности и перпендикулярны силовым линиям электрического поля Е Принцип действия магнетронной распылительной системы следующий. Катод-мишень помещен в скрещенное электрическое (между катодом и анодом) и магнитное поле, создаваемое магнитной системой. Наличие магнитного поля у распыляемой поверхности мишени позволяет локализовать плазму аномального тлеющего разряда, предотвращая тем самым попадание высоко-энергетичных вторичных электронов на подложку и значительно уменьшая тепловой поток на нее. Кроме того, концентрация вторичных электронов вблизи поверхности катода локализует плазму в очень узкой области, позволяя максимально приблизить напыляемую поверхность к мишени. Интенсивно распыляемая поверхность мишени располагается между местами входа и выхода силовых линий В, геометрия которых определяется формой полюсов магнитной системы. При подаче постоянного напряжения между мишенью (отрицательный потенциал) и анодом (положительный или нулевой потенциал) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд. Эмиттированные с катода под действием ионной бомбардировки электроны захватываются магнитным полем и оказываются как бы в ловушке, создаваемой, с одной стороны, магнитным полем, возвращающим электроны на катод, а с другой поверхностью мишени, отталкивающей электроны. В результате электроны совершают сложное циклоидальное движение у поверхности катода, в процессе которого они претерпевают многочисленные столкновения с атомами аргона, обеспечивая высокую степень ионизации, что приводит к увеличению интенсивности ионной бомбардировки мишени и соответственно значительному увеличению скорости распыления, которая может приближаться к скорости термического напыления. Наряду с этим снижается на порядок рабочее давление, что резко уменьшает загрязнение покрытий газовыми примесями. Материал мишени влияет на величину параметров разряда, его интенсивность, что связано с различием в коэффициентах вторичной электронной эмиссии, коэффициентах распыления и т.д. Так, при одинаковом напряжении разряда, магнитном поле 312 И давлении при распылении мишеней из алюминия, меди и нержавеющей стали наибольшие токи разряда достигаются при йшоминиевой мишени, наименьшие при мишени из коррозионно-стойкой стали. Магнетронные системы с различными пространственными формами мишени позволяют напылять покрытия на сложные поверхности изделий, например, наружные или внутренние цилиндрические поверхности изделий. Эффективность ионного распыления характеризуется коэффициентом распыления и скоростью роста покрытия (см. таблицу 3.2). Таблица 3.2 Влияние коэффициента распыления Б на скорость роста покрытия для некоторых материалов (•дспыляемый материал Коэффициент распыления (Б) дла ионов аргона с энергией 600 эВ атом/иоя Скорость осаждения нмс-1 Распыляемый материал Коэффициент распыления (Б) ДЛЯ ионов аргона с энергией 600 эВ атом/ион Скорость осаждения нмс-1 5! 0,5 6,7 Се 1,2 12,8 Т1 0,6 7,8 Сг 1,3 16,6 Та 0,6 7,8 14 1,6 21,0 \У 0,6 7,8 Си 2,8 30,0 1ЧЬ 0,65 8,4 РоЬ 2,4 31,2 Мо 0,9 11,7 Аи 2,8 36,7 А1 1,2 12,7 3,4 44,2 Важными параметрами распыления являются мощность тлеющего разряда, плотность энергии, сила тока, напряжение, Лишние, дистанция напыления. В зависимости от способа ионного распыления реализуются мощности от 2,0 до 50 кВт, соответственно плотности энергии Ю'-Ю4 Вт/см2. В практике напыления используют силу тока в пределах 100-1500 мА (0,1-50 мА/см2) и напряжение разряда 500-1500 В. В зависимости от способа ионного распыления процесс ведут при давлении Рк=10-10"2 Па. Дистанцию напыления выбирают минимальной, и она составляет 40-150 мм. Благодаря этому коэффициент использования массы приближается к 100%. По мере снижения расстояния ионный ток падает и скорость распыления снижается. Скорости распыления материалов приведены в таблице 3.3. V 313
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 153 154 155 156 157 158 159... 412 413 414
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |