หลักการทำงานของอุปกรณ์เคลือบไอออนสูญญากาศ

อุปกรณ์ชุบไอออนสูญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สนามไฟฟ้าแรงดันสูงเพื่อเร่งลำแสงไอออนและทำให้พวกเขากระแทกพื้นผิวของวัตถุซึ่งจะสร้างฟิล์มบาง ๆ หลักการทำงานของมันสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ ระบบสูญญากาศแหล่งกำเนิดไอออนและเป้าหมาย
1. ระบบสูญญากาศ
สูญญากาศเป็นเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ชุบไอออนและปัจจัยสามประการของปฏิกิริยาคือความดันอุณหภูมิและความอิ่มตัว เพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำและความเสถียรของปฏิกิริยาความต้องการสูญญากาศนั้นสูงมาก ดังนั้นระบบสูญญากาศจึงเป็นหนึ่งในส่วนสำคัญของอุปกรณ์ชุบไอออน
ระบบสูญญากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วน: ระบบสูบน้ำระบบตรวจจับความดันระบบสำรองแก๊สและระบบป้องกันการรั่วไหล ระบบสกัดอากาศสามารถสกัดก๊าซในอุปกรณ์เพื่อให้ได้สถานะสูญญากาศ แต่สิ่งนี้ต้องใช้ระบบท่อที่ซับซ้อนและปั๊มสุญญากาศต่างๆรวมถึงปั๊มเครื่องจักรกลปั๊มกระจายปั๊มโมเลกุล ฯลฯ
ระบบตรวจจับความดันสามารถตรวจจับความดันในห้องสูญญากาศแบบเรียลไทม์และปรับตามข้อมูล ในกรณีที่มีการรั่วไหลระบบสำรองแก๊สสามารถใช้เพื่อสร้างสูญญากาศได้อย่างรวดเร็ว ระบบต่อต้านการรั่วไหลสามารถป้องกันการเกิดการรั่วไหลเช่นการปิดผนึกระหว่างด้านอุปกรณ์และด้านอุปกรณ์ของไปป์ไลน์การสกัดการปิดและการเปิดวาล์ว ฯลฯ
2. แหล่งกำเนิดไอออน
แหล่งไอออนเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ชุบไอออนที่สร้างลำแสงไอออน แหล่งที่มาของไอออนสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: แหล่งข้อมูลจำนวนมากและแหล่งเคลือบ แหล่งที่มาจำนวนมากสร้างคานไอออนสม่ำเสมอในขณะที่แหล่งการเคลือบจะใช้ในการสร้างฟิล์มบาง ๆ ของวัสดุเฉพาะ ในห้องสุญญากาศการสร้างไอออนมักจะทำได้โดยใช้การปล่อยพลาสมาตื่นเต้น การปล่อยที่เกิดจากพลาสมารวมถึงการปล่อยอาร์คการปล่อย DC และการปล่อยความถี่วิทยุ
แหล่งกำเนิดไอออนมักจะประกอบด้วยอิเล็กโทรดซีเรียมขั้วบวกห้องแหล่งกำเนิดไอออนและห้องเคลือบ ในหมู่พวกเขาห้องแหล่งกำเนิดไอออนเป็นร่างกายหลักของร่างกายไอออนและไอออนถูกสร้างขึ้นในห้องสูญญากาศ ห้องแหล่งเคลือบมักจะวางเป้าหมายที่มั่นคงและลำแสงไอออนวางระเบิดเป้าหมายเพื่อสร้างปฏิกิริยาเพื่อเตรียมฟิล์มบาง ๆ
3. เป้าหมาย
เป้าหมายเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการสร้างฟิล์มบาง ๆ ในอุปกรณ์ชุบไอออน วัสดุเป้าหมายสามารถเป็นวัสดุต่าง ๆ เช่นโลหะออกไซด์ไนไตรด์คาร์ไบด์ ฯลฯ เป้าหมายมีปฏิกิริยาทางเคมีโดยการทิ้งระเบิดด้วยไอออนเพื่อสร้างฟิล์มบาง ๆ อุปกรณ์ชุบไอออนมักใช้กระบวนการสลับเป้าหมายเพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอก่อนกำหนดของเป้าหมาย
เมื่อเตรียมฟิล์มบาง ๆ เป้าหมายจะถูกทิ้งระเบิดด้วยลำแสงไอออนทำให้โมเลกุลของพื้นผิวค่อยๆระเหยและควบแน่นเป็นฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวของพื้นผิว เนื่องจากไอออนสามารถสร้างปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันทางกายภาพก๊าซเช่นออกซิเจนและไนโตรเจนยังสามารถเพิ่มลงในลำแสงไอออนเพื่อควบคุมกระบวนการทำปฏิกิริยาเคมีเมื่อเตรียมฟิล์มบาง ๆ
สรุป
อุปกรณ์ชุบไอออนสูญญากาศเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิด Moire ผ่านปฏิกิริยาไอออน หลักการทำงานส่วนใหญ่รวมถึงระบบสูญญากาศแหล่งไอออนและเป้าหมาย แหล่งไอออนสร้างลำแสงไอออนเร่งความเร็วเป็นความเร็วที่แน่นอนจากนั้นสร้างฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวของพื้นผิวผ่านปฏิกิริยาเคมีของเป้าหมาย โดยการควบคุมกระบวนการปฏิกิริยาระหว่างลำแสงไอออนและวัสดุเป้าหมายสามารถใช้ปฏิกิริยาทางเคมีต่าง ๆ เพื่อเตรียมฟิล์มบาง ๆ