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多弧镀膜设备电弧电流对电弧燃烧稳定性的影响-广东振华真空镀膜设备

多弧镀膜设备的靶源真空电弧放电是由靶面上的阴极弧斑提供其电弧电流的,对某一材质的多弧镀膜机阴极靶来说,阴极斑点上所能承受的电流值是一定的,阴极斑点数正比于电弧电流值。增加电弧电流,也会相应增加阴极斑点的数目,且相互的运动是独立的。

多弧镀膜设备

假定因某种原因造成某个弧斑熄灭,但其余的弧斑仍然正常燃烧并很快分裂恢复原来的电流值和弧斑数目,使电弧得以稳定燃烧。所阻电弧电流越大,电弧斑点数就越多,灭弧的可能性就越小。

在相同的工作条件下,一些气体容易被电离,一些气体不易被电离。实验表明,电弧放电时用N气作工作气体比用Ar气时电弧的稳定性要好。N和Ar产生一次电离所需要的能量相差不大(1.215V),但二者的亚稳激发所需要的能量相差较大(9.17V),在离子气相沉积中,亚稳中性原子的存在对提高电离几率起着很重要的作用。N为双原子分子,在被电离之前大多被分解,分子的分解能和同元素的原子电离能比是很低的,在低压等离子体中电子具有很高的能量,它起着重要的媒介作用。电场能量转化为电子的动能,电子再将能量传递给分子、原子使其产生分解激发、电离。由于N2的分解、激发所需要的能量比较小,很容易被分解和激发,受激原子已获得了一部分能量,再有较少的能量就可以被电离累积电离。这样N的电离比较容易,它既可以逐次的获得能量产生累积电离,同时也可以一次获得较高能量而直接被电离。同N比,Ar气由于激发能较高,产生累积电离的几率较少,只有一次获得足略高的能量才可产生电离,这样Ar气比N气电离困难,造成N2比Ar维持电弧燃烧的稳定性好。