隨著鍍膜技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,越來越多的客戶來咨詢真空鍍膜。真空鍍膜設(shè)備中,有一個(gè)重要的部件,就是離子源。那么,常用的離子源究竟有哪些呢?
我們先來了解一下,什么是離子源?
離子源是使中性原子或分子電離,并從中引出離子束流的裝置,隨著離子源技術(shù)的不斷發(fā)展,其在鍍膜中應(yīng)用也越來越廣泛,對離子源本身的要求也越來越高。離子源技術(shù)有多種多樣,如何選擇合適的離子源成為了鍍膜應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。
離子源是各種類型的離子加速器、質(zhì)譜儀、電磁同位素分離器、離子注入機(jī)、離子束刻蝕及清洗裝置、離子束濺射裝置、離子束輔助沉積裝置、離子推進(jìn)器以及受控聚變裝置中的中性束注入器等設(shè)備的不可缺少的部件。
離子源的起源源于空間推進(jìn)器的制造,在離子源推進(jìn)器試驗(yàn)中,人們發(fā)現(xiàn)有推進(jìn)器材料從離子源飛出,這就開始了離子源在材料,尤其是材料表面改性的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代,美國Kaufman教授主持研制的寬束低束流密度的離子轟擊電推進(jìn)器為帶柵網(wǎng)的離子源,被稱為考夫曼離子源(Kaufman);而蘇聯(lián)則以霍爾離子源(End-Hall)為主。
常見的離子源種類
柵網(wǎng)型離子源
考夫曼離子源由陰極加熱發(fā)射電子,電子被正偏壓陽極所吸引,由于受限于磁場的作用,電子在磁場軌道上漂移。當(dāng)電子運(yùn)動時(shí),它們將電離通入工藝腔室的中性原子(分子)氣體從而產(chǎn)生等離子體。通過柵網(wǎng)對離子的約束作用,形成設(shè)定離子束。
●??放電室的線圈在電感耦合作用下產(chǎn)生等離子體
●??離子束及屏柵通過電源連接,使等離子體相對于地為正電位加速柵通過電源? ? ? ?連接,對地為負(fù)電位。通過屏棚篩選的離子束會進(jìn)行加速
●??在柵網(wǎng)下游處,通過中和器向離子束注入電子形成電荷平衡
主要特點(diǎn):
●??汽耗大,污染較為嚴(yán)重
●??束型約束較差
●??相比柵網(wǎng)型離子源束能低
●??主要適用于離子束輔助沉積及清洗
霍爾離子源
ICP射頻等離子體源的發(fā)射天線繞在電絕緣的石英放電室外邊,當(dāng)通過匹配器將射頻功率加到線圈上時(shí)線圈中就有射頻電流通過,于是產(chǎn)生射頻磁,射頻磁通在放電室內(nèi)部沿著軸向感應(yīng)出射頻電場,其中的電子被電場加速,從而產(chǎn)生等離子體,同時(shí)線圈的能量被耦合到等離子體中,除了常規(guī)的采用很厚的石英罩將線圈包裹在真空中外,也有采用線圈不在真空中的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),從而有效提高離子能量。
主要應(yīng)用于:
●? ? 光學(xué)鍍膜領(lǐng)域可用于電子束輔助沉積以及磁控濺射輔助,主要是后氧化及后氮化太陽能行業(yè)可用于 PECVD沉積減反層、鈍化層、吸收層和阻擋層等
●? ? 顯示行業(yè)可用于 PECVD沉積阻隔膜、透明導(dǎo)電膜和透明硬質(zhì)涂層等
●? ? 玻璃行業(yè)可用于表面活化及清洗、阻擋層及大面積沉積氧化物和氮化物
●? ? 裝飾鍍膜行業(yè)可用于氧化物和氮化物鍍膜及DLC鍍膜等
CCP 等離子源
主要應(yīng)用于:
●? ??離子束刻蝕
●? ??PECVD沉積
●? ??離子束濺射
●? ??離子束拋光和清潔
●? ??離子束輔助沉積輔助