معرفی قوس کاتدیک رسوب

رسوب قوس کاتدیک فرایند صنعتی در مقیاس گسترده استفاده می شود برای استفاده از پوشش های فیلم نازک با کیفیت بالا است. این روند بر ارتباطات، بالا جریان قوس کاتدیک فیزیک که تولید انبوه، شدت یونیزه پلاسما است. رسوب قوس کاتدیک تقریبا 100% سالم رسوب پلاسما با یون های رسوب نسبتا پر انرژی مشخص می شود.

رسوب قوس کاتدیک شرايط خلاء استفاده سر مخصوص رسوب کار می کند. کاتدیک قوس رسوب در هر سی اداره می شود و یا حالت پالس. در هر صورت منبع تغذیه ولتاژ است که تخلیه قوس الکتریکی بین آند و کاتد اعمال می شود. قوس فعلی متمرکز است بیش از یک سطح کوچک در کاتد که چگالی جریان بسیار بالا (~ 1012 A/m2) در آنچه به طور کلی "لکه های کاتد" نامیده می شوند.

این چگالی جریان بالا با چگالی قدرت بسیار بالا در ارتباط است (~ 1013 W/m2) که تحول موضعی فاز جامد (ماده کاتد) به هدف تقریبا به طور کامل یونیزه رسوب پلاسما را تولید می کند. پلاسما به سرعت به محیط خلاء نسبت به بستر گسترش می یابد.

در زمان رسوب در بستر پلاسما یون سرعت با انرژی جنبشی از حدود 20 eV برای عناصر نور و eV 200 برای عناصر سنگین است. این می تواند نسبت به پوشش دهی الکترواستاتیک، که در آن انرژی eV چند حداکثر است. 

تعدادی از مزیت های انرژی یون بالاتر مربوط به رسوب قوس کاتدیک وجود دارد. به عنوان مثال، رسوب قوس کاتدیک فیلم های متراکم تر تمایل و ویژگی چسبندگی بهتر از فیلم های تولید شده با استفاده از روش های دیگر. اتم سپرده نفوذ سطح قفل پوشش به سطح با چسبندگی بالا.

یون های پر انرژی ایجاد شده توسط کاتدیک قوس رسوب نیز اجازه استفاده از درجه حرارت بستر پایین تر نسبت به فرآیندهای دیگر. این است زیرا یونهای کاتدیک قوس رسوب حمل انرژی کافی به شکل انبوه، جمع و جور فیلم بدون نیاز به اضافی انرژی حرارتی توسط بستر ارائه می شود.

کسری بالا یونیزاسیون کاتدیک قوس رسوب اجازه می دهد تا مواد رسوب به کنترل شود. به عنوان مثال biasing بستر انرژی تاثیر یون ها در بستر می توان افزایش یافته است. جریان پلاسما نیز می توان rastered با استفاده از میدانهای مغناطیسی است که اجازه می دهد تا مواد رسوب به مورد سطح پوشش به طور متوسط بدون حرکت بستر منتقل می شود.

برای واکنش رسوب، رسوب قوس کاتدیک اجازه می دهد تا فیلم های دقیق شیمیایی به تولید بیش از طیف گسترده ای از فشار گاز. این آسان به ضرورت کنترل دقیق فشار که عملکرد را افزایش می دهد و باعث کاهش reworks کاهش هزینه های پوشش. در مقابل، پوشش دهی الکترواستاتیک واکنشی معمولا از "هدف مسموميت در آزاديهاي که اکسیژن در سطح اکسیدهای هدف و فرم های موثر بر میزان با خشم ادا کردن" رنج می برد. این باعث بوجود آمدن مشکلات یکنواختی با پوشش. به دلیل انرژی مربوط به فرآیندهای کاتدیک قوس رسوب مسمومیت با هدف به راحتی، تولید بیشتر فیلم های یکنواخت با مشکلات کمتری رخ نمی دهد.

فرآیند رسوب قوس کاتدیک اصطلاح "ذرات ماکرو" (یا قطرات) همراه با رسوب پلاسما را تولید می کند. ماکرو محدوده ذرات در حجم کمتر از یک میکرومتر-حدود 10 میکرومتر در قطر. برای بسیاری از برنامه های پوشش (پوشش ابزار برای مثال) ذرات ماکروی مضر نیست و هیچ اقدامات برای از بین بردن آنها هستند. با این حال، برای برخی از برنامه های کاربردی (مانند پوشش های نوری) ماکروها تنزل پوشش کافی که آنها باید حذف شود. این به طور کلی انجام شده است با استفاده از فیلتر های مغناطیسی 90 درجه است که راهنمای پلاسما رسوب از مدار خط مستقیم ماکروها. با استفاده از فیلتر بیش از 99% از ماکروها، تولید با کیفیت بالا، رایگان به ذرات پوشش حذف می شوند.