Способ получения плазменных потоков

Способ получения плазменных потоков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.еФ с о 11 *

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 и667031

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кл.

Н 05 H 1/00 (22)Заявлено 19.12.77 {21) 2557395/18«25 с присоединением заявки М

Ввудврстввннмй квмнтвт

СССР да делам нзвбрвтеннй и втврмтий (23) Приоритет (53) УДК 533.9. .07(088;8) Опубликовано 25.02.80. Бюллетень е 7

Дата опубликования описания 28.02.80

Л. Л. Пасечник, В. А. Саенко, Н. Ф. Коломиец, В. Н. Червинский и Г. Н. Гончар (72) Авторы изобретения

Институт ядерных исследований АН Украинской ССР (7! ) Заявитель

/ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ. ПОТОКОВ

Изобретение относится к способам получения плазмы различных материалов и может быть использовано в технике нанесения тонких пленок и покрытий.

Известен способ получения плазмен5 ных потоков путем зажигания электрического разряда накаливаемым катодом и испарения материала анода $1).

Но такой способ имеет малую степень ионизация плазмы и невысокую скорость испарения рабочего вещества.

Известен также способ получения плазменных потоков путем испарения и ионизации материала анода в электрическом разряде с накаливаемым катодом (2).

Однако такой способ характеризуется небольшой величиной вводимой в разряд мощности и невысокой скоростью испарения материала анода.

Цель изобретения — увеличение подво- > . димой к разряду мощйости и ускорение испарения материала анода.

Поставленная цель достигается тем, что после зажигания разряда накал катода уменьшают и одновременно увеличивают напряжение горения разряда, а через некоторый промежуток времени накал катода выключают.

Способ поясняется чертежом. Для реализации способа использутот анод 1, катод 2, рабочее вещество 3, подложку 4, катушку 5 высокочастотного поля и источники 6-8 питания.

- С помощью источника 7 питания нагревают катод 2 до температуры электронной эмиссии, затем включением источника 6 обеспечивают бомбардировку электронами рабочего вещества 3, в результате чего оно разогревается и начинает испаряться. Напряжение источника 6 питания увеличивают до тех пор, пока между катодом 2 и анодом 1 не зажжется разряд в парах анода — рабочего вещества.

После этого накал катода уменьшают, а напряжение источника 6 питания увеличивают, чтобы не происходил срыв разряда.

Экспериментами- установлено, что разряд в парах титана, скандия и "других метал66..б лов поддерживался при этом вплоть до полного"выключения тока накала катода

З„т. е. несамостоятельный дуговой разряд с накаленным катодом переходил в самостоятельный разряд а парах анода, когда термоэмиссия из катода отсутствовала. - -- -

Иэ вольт-амперных характеристик такого разряда и зависимости тока ионов . на йодложку анализатора от разрядного тока при разных токах накала катода следует, что при уменьшении тока накала катода вплоть до выключении напряжение на разряде увеличивается в 1,82;2 раза, а ток ионов в 15-25 раз. Изве» шивание пленок, напыленных на анализатор-подложку, показало, что скорость осаждения при этом возрастает в 5-6 раз, коэффициент ионизации рабочего ве щества увеличивается -в 4-8 раз, Ионизация рабочего вецества при этом происходит в основном в простран« стае между анодом из рабочего веп ества и катодом, а спектр энергии ионов простирается от 0 до е Оо.Чтобы увеличить иониэацию над катодом, поток плазмы из разряда пропускают через область высокочастотного поля, создаваемого катушкой 5, сечение которой превышает сечение потока. Электроны плазменного потока, ускоряясь в высокочастотном поле, увеличивают коэффициент ионизапии в 8-12 раз и степень ионизации плазмы до 30-40%. При этом степень иониэации выравнивается по сечению плазменного по*тока (постоянные поля способствуют контрагированию разряда). Кроме того, наличие ускоренных

7ОЗ1 в высокочастотных полях электронов спо- собствует более эффективно и нейтрали зации поверхностного заряда при осаждении и улучшает адгезию пленок в экспериментах. Микротвердость пленок титана на молибденовых подложках при E ©

1000 Вувеличивалась в три раза по сравнению с микротвердостью испарявшегося титана.

Формула изобретения

1. Способ получения плазменных потоков путем испарения, и ионизация материала анода в электрическом разряде с накаливаемым катодом о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения подводимой к разряду мощности и увеличения скорости испарения материала анода, после зажигания накал катода уменьшают и одновременно увеличивают напряжение горения разряда.

2.Способно п. 1, отличаюшийся тем, что накал катода выключают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ф

1. Шорморов М. 3. и др. Несамостоятельный электрический разряд в парах металлов и его применение для получении . покрытий и конденсатов в вакууме. Сб.

«Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов .

М., "Наука, 1973, с. 33.

2. Владимиров С. Н. и др. Установка для получения пленок тугоплавких, материалов. Электронная промышленность, 1977, 34 2, с. 45.

ЦНИИ ПИ Заказ 98 89/72

Тираж 885 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,ул Лроектная,4