Способ получения плазменных потоков

(22) Заявлено 19.12. 77 (2 ) 2557395/1825с присоединением заявки М ввудврстввннмй квантвт СССР дв делам извбрвтеннй и втврмти(53) УДК 533.9. .07(088;8) Опубликовано 25.02.80, Бюллетень Ме 7 Дата опубликования описания 28.02,80 Л. Л, Пасечник, В. А, Саенко, Н. Ф. Коломиец, В. Н, Червинскийи Г. Н. Гончар(72) Авторы изобретения Институт ядерных исследований АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ Изобретение относится к способамполучения плазмы различных материалови может быть использовано в технике нанесения тонких пленок и покрытий,Известен способ получения плазмен 5ных потоков путем зажигания электрического разряда накаливаемым катодоми испарения материала анода Я.Но такой способ имеет малую степеньионизация плазмы и невысокую скоростьиспарения рабочего вещества,Известен также способ получений плазменных потоков путем испарения и ионизации материала анода в электрическомразряде с накаливаемым катодом Ь 1.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 ускорениеиспарения материала анода,Поставленная цель достигается тем,что после зажигания разряда накал катода уменьшают и одновременно увеличиваютнапряжение 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 результатечего оно разогревается и начинает испарятьсй. Напряжение источника 6 питания увеличивают до тех пор, пока междукатодом 2 и анодом 1 не зажжется разряд в парах анода - рабочего вещества.После этого накал катода уменьшают, анапряжение источника 6 питания увеличивают, чтобы не происходил срыв разряда.Экспериментами установлено, что разрядв парах титана, скандия и "других металлов поддерживался при этом вплоть дополного" выключения тока накала катодаЗт, е. несамостоятельный дуговой разряд с накаленным катодом переходилв самостоятельный разряд в парах анода, когда термоэмиссия из катода отсутстювала. " .Иэ вольт-амперных характеристик такого разряда и зависимости тока ионов .на йодложку анализатора от разрядноготока при разных токах накала катодаследует, что при уменьшении тока накала катода вплоть до выключении напряжение на разряде увеличивается в 1,82;2 раза, а ток юнов в 18-25 раз, Извешивание пленок, напыленных на анализатор-подложку, показало, что скоростьосаждения при этом возрастает в 5-6раз, коэффициент ионизации рабочего вещества увеличивается в 4-8 раз,Ионизация рабочего вецества приэтом происходит в основном в пространстае между анодом из рабочего веп 1 ества й катодом, а спектр энергии ионовпростирается от 0 до е О,.Чтобы увеличить юниэацию над катодом, потокплазмы из разряда пропускают черезобласть высокочастотного поля, создаваемого катушкой 5, сечение которойпревьппает сечение потока. Электроныплазменного потока, ускоряясь в высокочастотном поле, увеличивают коэффициентионизапии в 8-12 раз и степень юнизации плазмы до 30-407 о. При этом степень юниэации выравнивается по сечению плазменного потока постоянные поля способствуют контрагированию разряда). Кроме того, наличие ускоренных 7031 4в высокочастотных полях электронов спо.собствует более эффективно й нейтрализации поверхностного заряда при осаждении и улучшает адгезию пленок в экспеБ риментах. Микротвердость пленок титанана молибденовых подложках при Е1000 Вувеличивалась в три раза посравнению с микротвердостью испарявшегося титана.10формула изобретения 1. Способ получения плазменных потоков путем испарения, и юнизапии материала анода в электрическом разрядес накаливаемым катодом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличенияподводимой к разряду мощности и увеличения скорости испарения материалаанода, после зажигания накал катодауменьшают и одновременно увеличиваютнапряжение горения разряда,2.Способно п. 1, отличающ и й с я тем, что накал катода вьпщючают,Источники информации,принятые во внимание при экспертизее1, Шорморов М, 3. и др. Несамостоя 30тельный электрический разряд в парахметаллови 6 го применение для получении. покрытий и конденсатов в вакууме. Сб.фПлазменные процессы в металлургии итехюлогии неорганических материалов .М"Наука, 1973, с. 33.352, Владимиров С. Н. и др. Установкадля получения пленок тугоплавких, материалов. "Электронная промышленность,1977,%2, с, 45,ЦНИИ ПИТиражфилиал ПП .Ужгород,аэ 9889/72Подписное