Darbo vakuuminio jonų dangos įrangos principas

Vakuuminės jonų dengimo įranga yra prietaisas, kuris naudoja aukštos įtampos elektrinį lauką, kad pagreitintų jonų pluoštus, ir priverčia juos pataikyti į objekto paviršių, taip sudarant ploną plėvelę. Jo darbo principą galima suskirstyti į tris dalis, būtent vakuuminę sistemą, jonų šaltinį ir taikinį.
1. Vakuuminė sistema
Vakuumas yra pagrindinė jonų dengimo įrangos veikimo sąlyga, o trys jo reakcijos veiksniai yra slėgis, temperatūra ir prisotinimas. Siekiant užtikrinti reakcijos tikslumą ir stabilumą, vakuumo reikalavimas yra labai didelis. Todėl vakuumo sistema yra viena iš pagrindinių jonų dengimo įrangos dalių.
Vakuuminę sistemą daugiausia sudaro keturios dalys: siurbimo sistema, slėgio aptikimo sistema, dujų atsarginės kopijos ir nuotėkio prevencijos sistema. Oro ištraukimo sistema gali išgauti dujas įrangoje, kad pasiektų vakuuminę būseną. Tačiau tam reikia sudėtingos vamzdynų sistemos ir įvairių vakuuminių siurblių, įskaitant mechaninius siurblius, difuzijos siurblius, molekulinius siurblius ir kt.
Slėgio aptikimo sistema realiuoju laiku gali aptikti slėgį vakuuminės kameroje ir sureguliuoti ją pagal duomenis. Nutekėjimo atveju vakuumui greitai sukurti gali būti naudojama dujų atsarginė sistema. Anti-išspausdinimo sistema gali užkirsti kelią nutekėjimo atsiradimui, pavyzdžiui, sandarinimui tarp įrangos pusės ir ištraukimo vamzdyno įrangos pusės, vožtuvo uždarymą ir atidarymą ir kt.
2. Jonų šaltinis
Jonų šaltinis yra jonų dengimo įrangos dalis, sukurianti jonų pluoštą. Jonų šaltinius galima suskirstyti į dvi kategorijas: birius šaltinius ir dangos šaltinius. Birių šaltiniai generuoja vienodas jonų pluoštus, o danga yra naudojami kuriant plonas konkrečių medžiagų plėveles. Vakuuminėje kameroje jonų generavimas paprastai pasiekiamas naudojant plazmos sužadintą iškrovą. Plazmos sukeltos išleidimai apima lanko iškrovą, nuolatinės srovės iškrovą ir radijo dažnio išleidimą.
Jonų šaltinį paprastai sudaro cerio elektrodas, anodas, jonų šaltinio kamera ir dangos šaltinio kamera. Tarp jų jonų šaltinio kamera yra pagrindinė jonų korpuso korpusas, o jonai susidaro vakuuminės kameroje. Dengimo šaltinio kamera paprastai nustato tvirtą taikinį, o jonų pluoštas bombarduoja taikinį, kad sukeltų reakciją, kaip paruošti ploną plėvelę.
3. Tikslas
Tikslas yra materialus pagrindas formuoti plonas plėveles jonų dengimo įrangoje. Tikslinės medžiagos gali būti įvairios medžiagos, tokios kaip metalai, oksidai, nitridai, karbidai ir kt. Taikinys chemiškai reaguoja bombarduodamas jonais, kad sudarytų ploną plėvelę. Jonų dengimo įranga paprastai priima taikinio perjungimo procesą, kad būtų išvengta priešlaikinio taikinio nusidėvėjimo.
Rengiant ploną plėvelę, taikinį bombarduos jonų pluoštas, todėl paviršiaus molekulės palaipsniui laksto ir kondensuosis į ploną plėvelę ant substrato paviršiaus. Kadangi jonai gali sukelti fizinės oksidacijos-redukcijos reakcijas, tokios dujos kaip deguonis ir azotas taip pat gali būti pridedamos prie jonų pluošto, kad būtų galima kontroliuoti cheminės reakcijos procesą ruošiant plonas plėveles.
Apibendrinti
Vakuuminės jonų dengimo įranga yra tam tikra įranga, kuri sukuria Moire per jonų reakciją. Jo darbo principas daugiausia apima vakuuminę sistemą, jonų šaltinį ir taikinį. Jonų šaltinis sukuria jonų pluoštą, pagreitina jį tam tikru greičiu, o po to sudaro ploną plėvelę substrato paviršiuje per cheminę taikinio reakciją. Kontroliuojant reakcijos procesą tarp jonų pluošto ir tikslinės medžiagos, plonoms plėvelėms paruošti gali būti naudojamos įvairios cheminės reakcijos.