真空コーティング中のいくつかの一般的に使用されるイオン源

- Jun 13, 2018-


多くの種類のイオン源があるが、その目的は、オンラインクリーニング、コーティングされた表面のエネルギー分布の改善、および反応性ガスエネルギーの増加だけである。 イオン源は、コーティングと基材との間の結合強度を大きく改善することができ、同時に、コーティング自体の硬度、耐摩耗性および耐食性も改善される。 工具の耐摩耗性コーティングの場合、一般的な厚さが厚く、フィルムの厚さの均一性が高くないので、ホールイオン源またはアノード層イオン源のような、より高いイオン電流レベルを有するイオン源を使用することができる。

 

陽極層のイオン源の原理は、ホールイオン源の原理と同様である。 環状の(長方形または円形の)スロットに強い磁場が印加され、作動ガスが陽極の作用の下でイオン化され、イオンが加工物に向けられる。 アノード層イオン源は、建築用ガラスのような大きなワークピースに特に適しているように、非常に大きくて長いサイズで作ることができる。 それのイオン電流はより発散的であり、エネルギーレベルの分布は広すぎるので、大型の工作物、ガラス、摩耗、装飾用の工作物などに一般に適している。 しかし、高度な光学コーティングにあまり使用されていません。

 

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カウフマンイオン源 は、先に適用した一種のイオン源です。 グリッドイオン源に属します。 プラズマはまずイオン源チャンバ内のカソードによって生成され、イオンは2つまたは3つのアノードグリッドによってプラズマチャンバから抽出される。 このイオン源で生成されたイオンは強い指向性を持ち、エネルギーバンド幅が集中しているため、真空コーティングに広く使用できます。 カウフマンイオン源の欠点は、カソード(通常はタングステンフィラメント)が反応ガス中で急速に燃焼することである。 加えて、イオン流には限界があり、これは、大きなイオンフラックスを必要とするユーザには不適切であり得る。

 

ホールイオン源の原理のために、アノードは、強い軸方向磁場と協働してプロセスガスをプラズマにする。 軸方向磁場のこの強い不均衡はガスイオンを分離してイオンビームを形成する。 軸方向磁場の強い影響のために、ホールイオン源のイオンビームは、イオン電流を中和するために電子を補う必要がある。 中和の一般的な供給源はタングステン(陰極)である。 ホールイオン源は、

 

1.簡単な操作と耐久性。

イオン電流はガス流にほぼ比例し、より大きなイオン電流を得ることができる。

タングステンワイヤは一般に出口を横切り、イオンビームの衝撃によって侵食される。 したがって、反応ガスの場合、一般に10時間以上で交換する必要があります。 また、タングステンには汚染問題もあります。 タングステンワイヤの欠点を解決するために、より長い寿命を有する中和剤、例えば小さな中空陰極源を使用することができる。

 

ホールイオン源は、最も広く使用されているイオン源であると言える。


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厚膜の耐摩耗性装飾膜をコーティングすると、強度が強く、均一性が高い必要はなく、イオン電流が大きくエネルギーレベルが高いため、ホールイオン源が利用可能である。 光学フィルムをコーティングする場合、イオン電流レベルは主に濃縮が必要であり、イオン電流の均一性は良好でなければならない。 したがって、ソースまたはRFイオン源のKaufmanが好ましく使用され、最良の選択はECR(電子サイクロトロン)またはICP(誘導結合)イオン源である。


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