Устройство для нанесения покрытий из легкоплавких металлов

 

,УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, содержащее анод, поджигающий электрод. и катод в виде двух разновысоких, соосно размещеньых стаканов, объемы которых соединены отверстиями, выполненнь ми в стенке внутреннего стакана, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы устройства и качества покрытий, катод снабжен дополнительным стаканом, охватывающим основные разновысокие стаканы, и центральным стержнем, в стенке наружного основного стакана на уровне дна дополнительного стакана выполнены отверстия, а анод выполнен в Bi-ще соосного катоду стакана с центральным отверстием в его дне, обращенном к катоду, и снабжен плазмоQ ® оптической системой, причем соотношение диаметров отверстия в дне стакана анода, внутреннего основного стакана катода, стакана анода и его высоты составляет 1:2,6:2,3:2,6.

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИХ ()9) (l l) А (ц С 23 С 13/12

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ (21) 3502257/18-21 (22) 22.10.82 ,(46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) М.Х.Зстерлис, Д.Д.Груич, P.Ì.Òàíãðèáåðãàíîâ и С.В.Пичко (71) Институт электроники имени У.А.Арифова (53) 621.793,14(088.8) (56)1.Дороднов А.М., Поротников А,А.

Нанесение покрытий торцовыми плазменными ускорителями.-Материалы II

Всес. конф. по плазменным ускорителям.

Минск, 1973, с. 276-277.

2. Авторское свидетельство СССР № 613601, кл. С 23 С 15/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР №- 663 198, кл. С 23 С 15/00, 1977 (прототип). (54) (57), УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ПОКРЫТИИ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, содержащее анод, поджигающий электрод. и катод в виде двух разновысоких, соосно размещенных стаканов, объемы которых соединены отверстиями, выполненными в стенке внутреннего стакана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения надежности работы устройства и качества покрытий, катод снабжен дополнительным стаканом, охватывающим основные разновысокие стаканы, и центральным стержнем, в стенке наружного основного стакана на уровне дна дополнительного стакана выполнены отверстия, а анод выполнен в виде соосного катоду стакана с центральным отверстием в его дне, обращенном к катоду, и снабжен плазмооптической системой, причем соотношение диаметров отверстия в дне стакана анода, внутреннего основного стакана катода, стакана анода и его высоты составляет 1:2,6:2,3:2,6. ь,:: олбьг т о- "с.ы-ч. !. -! . "ЕЛ ь!! Ь СТ " с ?НО—

" ъ Г e -— l ). lR

HFБЫСОХЛ- Л;

1! б (!

1

| т

1 1 i т!

В 0 L Оi 1.. !:","-.

1 . Г;

IIQ ),, jT(,(дД

1 Я: Ij,Ч-;:,);; -1 =,Д-;,,,..... р, ЯЯЯ -(Я Д -;; -;, — т, т лй и . —:.;--;;,;:д;;,;;."., Бац & 1 Яц(3,- !;.1Л,-:--.--Д,, .,:,-,,Ä,,.-И,--т

::,I, C,: .:::,З у.;, Q с ) p Я :. jf) j j (1 .

1092209

В з азор, образ 0В а нный основным э и дополнительным стаканом 6 ка года 3, загружаются кусочки испаряемаго легкоплавкого металла. После достижения необходимого разрежения в влкуумной технологической камере между анодом 1 и центральным стержнем 8 при«кллдывается разность потенциалов и с помощью подвижного поджигэющега электрода 2 инициируется дуговой разряд в режи- 10 ме падающего участка вольтамперной характеристики разряда. При гopeHziH дуги центральный стержень 8 кз тугоплавкого металла разогревается. и загруженный материал плавится и выте- 15 кает через дополнительные отверстия 11 в зазоры между разновысокими стаканами H э и стержнем 8, с«!лчивлет поверхность стержня и интенсквно испаряется. Высокоиониэованная пллэмл 20 дугового разряда, горящего в г;лрлх исг.аря".мого металла, истекает через отверстия экрана 20 дна анода 1 и заполняет пространство анода, обра3óÿ в нем ра--.витую поверхность плаз- 25 мы. Разность потенциалов, прикдлдываемая межд 1 анодом 1 и этlектрсдсм 14 иммерсианнсй лин3ы, придает плазменной поверхности вагнуту о сферическую форму, Гри этом сферическая поверхность плазмы и электрод 14 образ Ä(«T кора -.êoô01(ócHóþ линзу, формир ?Лощую сходяв!ийся пучок ионов испаряемого металла. Изменением разности поте..— циалов между анодом 1 к электродом можно управлять кривизной плазменной поверхности в объеме анода и изме?«ять фокусное расстояние образующей линзы.

Цилиндрические электроды 14 и 1э в свою очередь образуют длиннофокусную иммерсианную линзу, в которой ио?«ы дополнительно ускоряются до в«,!Саккх энергкй приложением между ними саответству?о«цей разности потенциалов От высоковольтного ксточнкка. Выбором соотношений разностей поте««цка-ав, приложенных между электродами 1, 14 и 15 пллзмоаптическсй сис Tetlbl .можно добиться параллельности пучка ионов и размера площадк подложки, обрлбаты5(« ваемой пучком с равномерной плотнос— тью ионного тока

Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве клтадные пят?«а дугового

55 разряда собираются центральным стержнем 8, он разогревается сильнее остальных частей катода 3, поэтому с него более и!«Тенсивно исг.аряется смач:-;i!a«7;.HI!I ег с расплавленный ксп Hð яющкйся .«етллл . 7, т зффе кт мсжн 0 у(11 11! Гь уведи:-ением павepl(i!00 òê стержня, если кзго-.свить ег",из пру †к.Капл?«,выбрасывле ?ые со стеpжня.оседают.в основном

1«а боковой позер-;:-:.Ости рлскаленнога внутреннегс стакана катода,растекаются пс I!(Си его повсрхнэсти и испаряю-ся. «. =-к «м обр ",3ам, в ве-.(P íHå централь;«ого стержня обеспечивает г:Глкт?1,=-.;.— ки «сл!«ое уда.—.eH:ic клпельнсй i" акцки из плропллзменнаго пус-.л что г .вь«шлет клчес-.âO сг?Лаш:;Ости ;7с .:.ыт«-:"-;.

Ввo?IP!«Hc в кл сд за ciliaò ег 7 cг Hо 0. нс: Tli да? олн:«тельногс стакл —.а с охлккдлемой 1«ромка!« -.«озволяет поддержиГл ть нл 0 qж««ь?Й с с !«О зной с та к" 1-: при бс.lеc ««ысокой темп р IT ре и тлкllм

0(«p лэ с«! "c Tр л? il:ть H лхс.. ле l-:. Iе нл е ГО

«р (7 ;(0(Т! «ч«ЛЕ I O, Е i " С;г ?Гщг IO заэср;:ежду нар5э ннм и вну трепни 1

0 с i i с « :...;. i-!«!11 с т лl(л ч л .l к л тад л 1«с б P c почить бpñïpåïHòственную дс=-лгрузку у ст?7 с:.ствл ме тллл011, пОд.-l е:-:;лшкм исг!лрс«««к„;, до;. е TÎÃÎ. доп .«Ип тсл?,н«ьпг! с 173H-Iii пов?.«ша"-T -нсде кцо:.: b работь« устр01!ñтвл, тлк клк ох.". «(.(лс«!ая его кром:(л преплтст? ус7 стекли?:ю чере3

КР с.й . а HI!Pi;".!(H 01 . С! О СТЕН «Е РЛСПЛ аВ лс?«?,о? О >. етл.-лл к устраняет возможность зл: . .:.(71«t«ÿ катод:. c;".Р5 гк«в:. = лскrpo,(?л?я7.

«в е . ; е 1 « .! «!..1 .1 в c p о .1 с T I«0 в ид о и 3 1 е

1iP н н? «й ;li 71:?«Д,-?«ч еск«!Й 3Hc?1 0 (GHHII

В (ЛОГ«К«1СЯ C O C TOÝÎÍÛ КЛ ТО,,Л ДИЛ(ОР («Г сос лвляет 1, 26 д! Лмстрл отHpрстия в«: :«эсн!«его с T",Hptÿ катода, не огранк и!? ".e7 vc Te«eiil«!е Ллзмы из области

Горо! i!! I д Гк, л b«5 ор ??Илметрл Отверс

-.1;я 7«.Oät?o;:; дклфра-мы, д?«лметрл и высо-.b: лнодногс ц««линдрл в соотношении

1: 2, 3: 2, б прк плг.тностях плазмы, соотв с тствующкх ра сх(ду исг л ряе"!ог0 металла 2-3 г/ьяп«., пре!?ятству(?т отрыву и(лзмснной стру:: oT стенок анодноГо и-1 н«ндра предсхэлн.=(я г ppápîñ дуг0вс-а p73ps??a на ускоря«о?«?ий .:ектрод и ос=спечквля палуч —:.-..-:е развитой «OFе 7х насти плазмы в i: !Hдрн-«ескo:"*, части анода.

i3,e«7 eн1. е I .ммeр c .. .0"; tlс:-!:::::H!1зъ! п03в0 ляет эффект??внс отб рлть и ускорять ионы с развито. .. пс:.=:;«2«::«сст;1 глазмы и формировать «OHHbï", пу"ок. УскоренHbiC. ДО НЕСКОЛЬ(О ДССЯТ ° СВ ККЛОЗЛЕКТ рснвальт 1 сны пучка :агут быть внед— ре«*,ы в подложку, что обе cï 0 IH! Hàåò повышен««ую адГе 3 кю мс т(l:: ?HHp cêÎH пле «х«. формирующейся из ".01!нога .учка нанасимоГО метл.l?л ()/

1 ь

У" (" j

1 !

1,",4 м!, ;r )

1 г д 1:!(8 ! (.4 е - 1, р ° . ;; т

I (, ; (г,I (с-.- л -.., 1) I:;- еи;.,. Ф.; . у,, 1Рлрктная 3 ц