霍尔源用于光学镀膜

2019-10-18

二十世纪80年代以来 ,人们在制造高质量的光学薄膜时更加重视离子能量传递的辅助作用 ,它对改进膜的附着力、致密度、吸收度、折射率、结晶结构都大有益处。目前科研生产中普遍使用有栅考夫曼源 、射频离子源、无栅APS源及无栅霍尔源技术。无栅霍尔源与其它源相比,完全适合镀膜工艺的要求,其突出特点是小型化、结构紧凑、易于拆装。


霍尔源不需要进行水冷,其结构主要分为电连接和气连接。在电连接部分,霍尔源有三根连接线,其中一根为阳极正高压,它与离子源阳极正端链接,其余两线中一根与阳极负端链接,成为公共端,另外一根线与阴极灯丝固定端子另外一端链接,以便向阴极供电,阴极为钨丝,位于离子源顶部。在气路链接部分,霍尔源通过底部进气口向源内进气,使用时,先将中间连接气路接好,然后用真空橡皮管或者聚四氟乙烯管将进气嘴与真空系统进气口连接,并在真空系统外部与质量流量计连接。


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霍尔源利用阴极灯丝发射电子在发散的磁场中引起放电形成等离子体,轴向磁场对径向电流的作用引起了周向的霍尔电流,周向电流与径向磁场的作用产生电磁力加速电子,带动离子形成中和的等离子体,该源用电磁加速代替静电加速,更便于取得低能大束流。


无栅霍尔离子束辅助镀膜系统可应用于任何需要低能大束流(安培级)的薄膜辅助沉积场合,以制备高质量薄膜。在薄膜沉积以前,用离子轰击基底表面,清洗表面污染物,增加了薄膜与基底的结合力并减小了膜的污染。在薄膜沉积的同时,辅助以低能离子轰击,降低了膜的内应力,同时它能增加膜的堆积密度,提高膜的致密性,消除柱状晶,细化膜的结构,并显著增加膜层与基底间的结合力。