Nguyên tắc làm việc của thiết bị phủ ion chân không

Thiết bị mạ ion chân không là một thiết bị sử dụng điện trường điện áp cao để tăng tốc dầm ion và khiến chúng chạm vào bề mặt của một vật thể, do đó tạo thành một màng mỏng. Nguyên tắc làm việc của nó có thể được chia thành ba phần, cụ thể là hệ thống chân không, nguồn ion và mục tiêu.
1. Hệ thống chân không
Chắc là điều kiện cơ bản cho hoạt động của thiết bị mạ ion và ba yếu tố phản ứng của nó là áp suất, nhiệt độ và độ bão hòa. Để đảm bảo độ chính xác và tính ổn định của phản ứng, yêu cầu chân không rất cao. Do đó, hệ thống chân không là một trong những phần chính của thiết bị mạ ion.
Hệ thống chân không chủ yếu bao gồm bốn phần: hệ thống bơm, hệ thống phát hiện áp lực, hệ thống sao lưu khí và hệ thống phòng chống rò rỉ. Hệ thống chiết không khí có thể trích xuất khí trong thiết bị để đạt được trạng thái chân không. Nhưng điều này đòi hỏi một hệ thống đường ống phức tạp và các máy bơm chân không khác nhau, bao gồm bơm cơ học, bơm khuếch tán, bơm phân tử, v.v.
Hệ thống phát hiện áp suất có thể phát hiện áp suất trong buồng chân không trong thời gian thực và điều chỉnh nó theo dữ liệu. Trong trường hợp rò rỉ, hệ thống sao lưu khí có thể được sử dụng để nhanh chóng tạo ra một khoảng trống. Hệ thống chống rò rỉ có thể ngăn chặn sự xuất hiện của rò rỉ, chẳng hạn như niêm phong giữa phía thiết bị và phía thiết bị của đường ống chiết, đóng và mở van, v.v.
2. Nguồn ion
Nguồn ion là một phần của thiết bị mạ ion tạo ra chùm ion. Nguồn ion có thể được chia thành hai loại: nguồn số lượng lớn và nguồn lớp phủ. Nguồn hàng loạt tạo ra các chùm ion đồng nhất, trong khi các nguồn lớp phủ được sử dụng để tạo ra các màng mỏng của các vật liệu cụ thể. Trong buồng chân không, việc tạo ion thường đạt được bằng cách sử dụng phóng thích plasma. Các chất thải gây ra bởi huyết tương bao gồm xả hồ quang, phóng điện DC và xả tần số vô tuyến.
Nguồn ion thường bao gồm một điện cực cerium, một cực dương, buồng nguồn ion và buồng nguồn lớp phủ. Trong số đó, buồng nguồn ion là cơ thể chính của cơ thể ion và các ion được tạo ra trong buồng chân không. Buồng nguồn lớp thường đặt một mục tiêu vững chắc và chùm tia ion bắn phá mục tiêu để tạo ra phản ứng để chuẩn bị một màng mỏng.
3. Mục tiêu
Mục tiêu là cơ sở vật chất để hình thành màng mỏng trong thiết bị mạ ion. Vật liệu mục tiêu có thể là các vật liệu khác nhau, chẳng hạn như kim loại, oxit, nitrids, cacbua, v.v ... Mục tiêu được phản ứng hóa học bằng cách bắn phá với các ion để tạo thành một màng mỏng. Thiết bị mạ ion thường áp dụng quy trình chuyển đổi mục tiêu để tránh hao mòn sớm mục tiêu.
Khi chuẩn bị một màng mỏng, mục tiêu sẽ bị bắn phá bởi một chùm ion, khiến các phân tử bề mặt dần biến động và ngưng tụ thành một màng mỏng trên bề mặt chất nền. Do các ion có thể tạo ra các phản ứng giảm oxy hóa vật lý, các loại khí như oxy và nitơ cũng có thể được thêm vào chùm ion để kiểm soát quá trình phản ứng hóa học khi chuẩn bị màng mỏng.
Tóm tắt
Thiết bị mạ ion chân không là một loại thiết bị hình thành moire thông qua phản ứng ion. Nguyên tắc làm việc của nó chủ yếu bao gồm hệ thống chân không, nguồn ion và mục tiêu. Nguồn ion tạo ra một chùm ion, tăng tốc đến một tốc độ nhất định và sau đó tạo thành một màng mỏng trên bề mặt chất nền thông qua phản ứng hóa học của mục tiêu. Bằng cách kiểm soát quá trình phản ứng giữa chùm ion và vật liệu đích, các phản ứng hóa học khác nhau có thể được sử dụng để chuẩn bị màng mỏng.