Deposition Arc Cathodic

Is teicníc taiscí gal fisiceach é taisceadh stua Cathodic nó Arc-PVD ina mbaintear úsáid as stua leictreach chun ábhar a chaitheamh ó sprioc catóide . Ansin coinnítear an t-ábhar vaporized ar shubstráit, ina scannán tanaí . Is féidir an teicníc a úsáid chun scannáin mhiotalacha , ceirmeacha agus cumaisc a thaisceadh .

Próiseas

Tosaíonn an próiseas evaporation stua le buailte stua ard ardvoltais atá ann faoi láthair ar dhromchla cathóide (ar a dtugtar an sprioc) a eascraíonn beag (beagán miocróim de ghnáth ), astaíonn an-aibhneach ar a dtugtar catóide láthair. Tá an teocht áitiúil ag an láthair catóid thar a bheith ard (thart ar 15,000 ° C), rud a fhágann scaird ardluais (10 km / s) de ábhar catóide vapourised, ag fágáil crater ar chúl an dromchla cathóide. Níl an láthair catóide gníomhach ach ar feadh tréimhse ghearr ama, ansin déanann sé féin-extinguishes agus ath-athshuí i gceantar nua in aice leis an gcrater roimhe seo. Is é an iompar seo ná an tairiscint atá le feiceáil ar an stua.

Ós rud é go bunúsach is ea an stua seoltóir iompair atá ann faoi láthair is féidir é a chur i bhfeidhm trí réimse leictreamaighnéadach a chur i bhfeidhm, a úsáidtear i gcleachtas chun an stua a aistriú go tapa thar dhromchla iomlán an sprioc, ionas go mbeidh an dromchla iomlán ídithe le himeacht ama.

Tá dlús cumhachta thar a bheith ard ag an stua, rud a fhágann ardleibhéal ioniseachta (30-100%), ions ilchúiseacha , cáithníní neodracha, braislí agus macra-cháithníní (droplets). Má thugtar gás imoibríoch isteach i rith an phróisis ghalúcháin, is féidir dissociation , ionization and excitation a tharlaíonn le linn idirghníomhaíocht leis an flux ian agus taiscfear scannán cumaisc.

Is é ceann amháin an phróisis ghalúcháin stua ná más rud é go bhfanfaidh an láthair catóide ar phointe evaporative le ró-fhada, is féidir leis go leor macra-cháithníní nó droplets a dhíchur. Tá na saighdiúirí seo díobhálach do fheidhmíocht an tsciatháin mar go gcloítear leo go dona agus is féidir iad a leathnú tríd an sciath. Níos measa fós má tá pointe leá íseal ag an ábhar sprice catóide, mar shampla alúmanaim, is féidir an láthair catóide a mhaolú tríd an sprioc a chiallaíonn go bhfuil an t-ábhar pláta spriocdhírithe á galú nó ag uisce fuaraithe ag dul isteach sa seomra. Dá bhrí sin, úsáidtear réimsí maighnéadacha mar a luadh roimhe seo chun tairiscint an stua a rialú. Má úsáidtear catóidí sorcóireacha is féidir na cathóidí a rothlú freisin le linn an taiscéalaithe. Trí ní féidir leis an láthair catóide a bheith ag fanacht i suíomh amháin, féadfar spriocanna alúmanam ró-fhada a úsáid agus laghdaítear líon na n-droplets. Bain úsáid as roinnt cuideachtaí áirsí scagtha freisin a úsáideann réimsí maighnéadacha chun na boilíní a dhiúscairt as an sciathán sciatháin.

Dearadh trealaimh

Is éard atá i bhfoinse stua Cathodic cineál Sablev, a bhfuil an chuid is mó a úsáidtear go forleathan san Iarthar, ná sprioc seoltóireachta leictreach cruth gearrtha sorcóireach ag catóid le ceann amháin oscailte. Tá fáinne miotail leictreach-snámh timpeall ag an sprioc seo ag obair mar fháinne teorann stua (Strel'nitskij shield). Is féidir leis an anóid don chóras a bheith ar an mballa seomra folúis nó ar anóid scoite. Déantar spotaí Arc a ghiniúint trí thosca meicniúil (nó igniter) ag buailte ar deireadh oscailte an sprioc a dhéanann ciorcad gearr sealadach idir an catóid agus anóid. Tar éis na spotaí stua a ghintear, is féidir iad a threorú trí réimse maighnéadach nó bogadh go randamach in éagmais réimse maighnéadach.

Tá na hata plasma ó fhoinse Arc Cathodic roinnt braislí níos mó de adamh nó móilíní (mar a thugtar air mar a thugtar orthu macra-cháithníní), rud a chosc go bhfuil sé úsáideach do roinnt iarratais gan aon chineál scagtha. Tá go leor dearaí le haghaidh scagairí macra-cháithníní agus tá an dearadh is mó staidéar bunaithe ar an obair ag II Aksenov et al. i 70ú. Is éard atá ann ná bent duct ráithe-torus ag 90 céim ón bhfoinse stua agus tá an plasma á threorú amach ón bprionsabal trí phrionsabal optics plasma.

Tá dearaí suimiúla eile cosúil le dearadh a chuimsíonn scagaire duct dhíreach a tógadh isteach le catóid cruth cón teasctha mar a thuairiscigh DA Karpov sna 90í. Thit an dearadh seo go leor i measc na sraitheoirí tanaí agus taighdeoirí tanaí crua sa Rúis agus i dtíortha iar-USSR go dtí seo. Is féidir foinse stua cathóideach a dhéanamh ar an cruth tubular fada (stua-fhada) nó cruth dronuilleogach fada ach níl an dá dhearadh níos lú tóir.

Iarratais

Baintear úsáid ghníomhach as taiscí catha Cathach chun scannán an-chrua a shintéisiú chun dromchla na n-uirlisí gearrtha a chosaint agus a saol a shíneadh go suntasach. Is féidir an teicneolaíocht seo a shintéisiú le réimse leathan scannáin chrua tanaí, cótaí Superhard agus bratuithe nanocompóitéine , lena n-áirítear TiN , TiAlN , CrN , ZrN , AlCrTiN agus TiAlSiN .

Úsáidtear é seo go fairsing go háirithe le haghaidh taiscéaladh ian carbóin chun scannáin carbóin cosúil le himeamain a chruthú . Ós rud é go ndéantar na hiain a scriosadh ón dromchla go ballistiúil , is coiteann é ní hamháin go bhfuil adamh amháin, ach braislí níos mó de adamh le cur amach. Dá bhrí sin, ní mór scagaire a bhaint as an gcineál seo chun braislí adamacha a bhaint as an bhíoma sula ndéantar é a chur i bhfeidhm. Tá céatadán an-ard de sp ³ diamonds spraoi DLC ar a dtugtar carbóin amorphous tetrahedral , nó ta-C .

Is féidir úsáid a bhaint as stua Cathodic scagtha mar fhoinse ian / plasma miotail d'ionchlannú Ion agus Inchlárú Ion agus Iniúchadh Inmheánach Plasma (PIII & D).