真空离子镀膜原理及种类

  真空离子镀膜于1963年由D．M．Mattox提出并开始实验。1971年Chamber等发表电子束离子镀技术，1972年Bunshah报告了反应蒸镀(ARE)技术，并制作出TiN及Tic超硬膜。同年Moley和Smith将空心阴极技术应用于镀膜。20世纪80年代，国内又相继出现了多弧离子镀及电弧放电型高真空离子镀，至此离子镀达到工业应用的水平。

  离子镀是在真空室中，利用气体放电或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，将蒸发物或其反应物沉积在基片上。离子镀把气体辉光放电现象、等离子体技术与真空蒸发三者有机地结合起来，不仅明显地改进了膜层质量，而且还扩大了薄膜应用范围。其优点是膜层附着力强，绕射性好，膜材广泛等。D．M．Mattoxs*次提出离子镀原理，如图10-19所示。工作过程是：先将真空室抽至4×10-3Pa以上的真空度，再接通高压电源，在蒸发源与基片间建立一个低压气体放电的低温等离子区。基片电极上接上SkV直流负高压，从而形成辉光放电阴极。负辉光区附近产生的惰性气体离子进入阴极暗区被电场加速并轰击基片表面，对其进行清洗。然后进入镀膜过程，加热使镀料气化，其原子进入等离子区，与惰性气体离子及电子发生碰撞，少部分产生离化。离化后的离子及气体离子以较高能量轰击镀层表面，致使膜层质量得到改善。

  离子镀种类很多，蒸发源加热方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热等。各种加热方式的离子镀膜装置