Prinsip kerja peralatan pelapis ion vakum

Peralatan pelapisan ion vakum adalah perangkat yang menggunakan medan listrik tegangan tinggi untuk mempercepat balok ion dan membuatnya mengenai permukaan objek, sehingga membentuk film tipis. Prinsip kerjanya dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sistem vakum, sumber ion dan target.
1. Sistem Vakum
Vakum adalah kondisi dasar untuk pengoperasian peralatan pelapisan ion, dan tiga faktor reaksinya adalah tekanan, suhu dan saturasi. Untuk memastikan keakuratan dan stabilitas reaksi, persyaratan vakum sangat tinggi. Oleh karena itu, sistem vakum adalah salah satu bagian penting dari peralatan pelapisan ion.
Sistem vakum terutama terdiri dari empat bagian: sistem pemompaan, sistem deteksi tekanan, sistem cadangan gas dan sistem pencegahan kebocoran. Sistem ekstraksi udara dapat mengekstraksi gas dalam peralatan untuk mencapai keadaan vakum. Tetapi ini membutuhkan sistem perpipaan yang kompleks dan berbagai pompa vakum, termasuk pompa mekanik, pompa difusi, pompa molekuler, dll.
Sistem deteksi tekanan dapat mendeteksi tekanan di ruang vakum secara real time dan menyesuaikannya sesuai dengan data. Jika terjadi kebocoran, sistem cadangan gas dapat digunakan untuk dengan cepat membuat ruang hampa. Sistem anti-kebocoran dapat mencegah terjadinya kebocoran, seperti penyegelan antara sisi peralatan dan sisi peralatan dari pipa ekstraksi, penutupan dan pembukaan katup, dll.
2. Sumber ion
Sumber ion adalah bagian dari peralatan pelapisan ion yang menghasilkan sinar ion. Sumber ion dapat dibagi menjadi dua kategori: sumber curah dan sumber pelapis. Sumber curah menghasilkan balok ion yang seragam, sedangkan sumber pelapis digunakan untuk membuat film tipis bahan tertentu. Dalam ruang vakum, generasi ion biasanya dicapai dengan menggunakan pelepasan tereksitasi plasma. Pelepasan yang disebabkan oleh plasma termasuk pelepasan busur, pelepasan DC dan pelepasan frekuensi radio.
Sumber ion biasanya terdiri dari elektroda cerium, anoda, ruang sumber ion dan ruang sumber pelapis. Di antara mereka, ruang sumber ion adalah badan utama badan ion, dan ion dihasilkan di ruang vakum. Ruang sumber pelapis biasanya menempatkan target yang kuat, dan balok ion membombardir target untuk menghasilkan reaksi untuk menyiapkan film tipis.
3. Target
Target adalah dasar materi untuk membentuk film tipis dalam peralatan pelapisan ion. Bahan target dapat berupa berbagai bahan, seperti logam, oksida, nitrida, karbida, dll. Target ini secara kimia bereaksi dengan pemboman dengan ion untuk membentuk film tipis. Peralatan pelapisan ion biasanya mengadopsi proses switching target untuk menghindari keausan target dini.
Saat menyiapkan film tipis, target akan dibombardir oleh balok ion, menyebabkan molekul permukaan secara bertahap menguap dan memadatkan menjadi film tipis di permukaan substrat. Karena ion dapat menghasilkan reaksi pengurangan oksidasi fisik, gas seperti oksigen dan nitrogen juga dapat ditambahkan ke balok ion untuk mengontrol proses reaksi kimia saat menyiapkan film tipis.
Meringkaskan
Peralatan pelapisan ion vakum adalah semacam peralatan yang membentuk moire melalui reaksi ion. Prinsip kerjanya terutama mencakup sistem vakum, sumber ion dan target. Sumber ion menghasilkan sinar ion, mempercepatnya ke kecepatan tertentu, dan kemudian membentuk film tipis di permukaan substrat melalui reaksi kimia target. Dengan mengendalikan proses reaksi antara sinar ion dan bahan target, berbagai reaksi kimia dapat digunakan untuk menyiapkan film tipis.