Аномальный тлеющий разряд в скрещенных электрическом и магнитном полях в процессах нанесения оптических покрытий

• Автор: Лучкин, Григорий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Глава 1 Низкотемпературная плазма и ее применение для нанесения
покрытий
1.1 Методы нанесения тонкопленочных покрытий
1.2 Аномальный тлеющий разряд в скрещенных электрическом и магнитном полях в технологических процессах нанесения покрытий
1.3 Характеристики покрытий нанесенных при помощи магнетронной
распылительной системы
1.4 Постановка задачи
Глава 2 Экспериментальная установка и методика исследований
2.1 Экспериментальная установка с магнетронной распылительной
системой
2.2 Измерительная аппаратура, методика проведения экспериментов и
оценка погрешности измерений
2.3 Система фотометрического контроля толщины покрытий
2.4 Методы исследования покрытий
Глава 3 Теоретические и экспериментальные исследования разряда
в магнетронной распылительной системе в процессе нанесения покрытий
3.1 Электрические и энергетические характеристики магнетронной
распылительной системы
3.2 Характеристики тонкопленочных покрытий в зависимости от
параметров разряда
3.3 Математическая модель прикатодной области аномального тлеющего разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях в процессе нанесения покрытий
3.4 Синтез оптических покрытий
Глава 4 Получение тонкопленочных покрытий с помощью магнетронной
распылительной системы
4.1 Защитное покрытие, увеличивающее отражение
4.2 Токопроводящее покрытие
4.3 Теплоотражающее покрытие
4.4 Неослепляющее покрытие
Выводы
Библиографический список использованной литературы
Принятые обозначения
е — заряд электрона к - постоянная Больцмана Те - температура электронного газа Т, - температуры атомов и ионов Vf - плавающий потенциал те - масса электрона тj - масса иона v+ - дрейфовая скорость ионов ve - дрейфовая скорость электронов j+ - плотность ионного тока je - плотность тока электронов Пе - концентрация электронов пj - концентрация ионов п0 - плотность зарядов Де - подвижность электронов д+ - подвижность ионов fi - коэффициент рекомбинации a - коэффициент Таунсенда у - обобщенный коэффициент вторичной эмиссии ое - циклотронная частота
АБС-пластик - акрилнитробутадиенстирольный пластик
MPC — магнетронная распылительная система
/?аг - давление аргона
PC - распылительная система
СФКТ - система фотометрического контроля толщины
X - длина волны
Рост - остаточное давление
т - время напыления
таким, чтобы зонд пересекал область максимальной эрозии мишени.
Напряженность магнитного поля измерялась магнитным зондом, который обладает высокой чувствительностью, обеспечивающей значительное превышение сигнала над уровнем электрических шумов. Схема магнитного зонда показана на рис. 2.10. При ориентации оси катушки параллельно силовым линиям магнитного поля возникал сигнал, который регистрировался вольтметром. В случае, когда ось зонда перпендикулярна к вектору напряженности магнитного поля, сигнал отсутствовал. Для определения абсолютных значений напряженности магнитного поля проводилась калибровка магнитного зонда. Калибровочное устройство состоит из постоянных магнитов с известными индукциями магнитного поля. Располагая магнитный зонд на торце магнита, была произведена калибровка. Чувствительность зондовой системы 2160 А/м-В'1. Погрешность определения напряженности магнитного поля составляла 3,5%.
При помощи калориметрических измерений определялась энергия вкладываемая в разряд.
Мощность излучения Ртп в разряде определялась при помощи измерителя мощности лучистых потоков. Регистрация нагрева за счет излучения осуществлялась термобатареей, состоящей из 20 термопар хромель-копель. Приемное тело находилось внутри термостата, и состояло из двух идентичных медных сфер, внутренняя поверхность которых покрыта гальванической чернью, представляющих собой модель абсолютно черно тела с эффективной степенью черноты г, > 0,996. Одна сфера, поглощающая световой поток, является рабочей, а вторая - компенсационной. Входное отверстие рабочей сферы имело диаметр 21 мм. На рабочей сфере расположены нагреваемые спаи термобатарей, а на компенсационной -“холодные”. Величина ЭДС термопар регистрировалась гальванометром Ф116/1. При определении Ртл было сделано предположение, что поток излучения равномерно распределен по полуокружности. При этом