Ионное легирование

Ионное легирование представляет собой процесс внедрения (имплантации) легирующего элемента в поверхностный слой заготовки в результате ее бомбардировки высокоэнеогетическими ионами. Этот способ широко применяют для легирования полупроводниковых материалов.

Ионное легирование приводит к увеличению концентрации дефектов (межузельных атомов и др.) в поверхностном слое заготовки. Возникающие при этом дефекты принято называть радиационными. При больших дозах облучения наблюдается аморфизация материалов в поверхностном слое из-за радиационных дефектов.

После ионного легирования наблюдается снижение шероховатости. При ионной бомбардировке поверхность заготовки нагревается, что способствуетлучшему проникновению ионов вглубь. В ходе ионного легирования наблюдается увеличение объёма поверхностного слоя вследствие образования вакнсионых микропор или газовых пузырьков.

С помощью ионного легироания можно получать метастабильные фазы и пресыщенные твёрдые растворы, которые нельзя получить другими способами.

Достоинства ионно-лучевой обработки:

1. Универсальность метода: в зависимости от энергии ионов можно производить:

А) легирование поверхностного слоя деталей;

Б) очистку поверхности;

В) распыление тонких слоёв металла с поверхности;

Г) осаждение покрытий.

2. Локальность обработки.

3. Высокая химическая чистота.

4. Возможность полной автоматизации процесса.

С помощью ионного легирования можно повысить следующие эксплуататционные свойства: износостойкось, коррозионную стойкость, усталостную прочность, радиационную стойкость, микротвёрдость, жаростойкость…

Недостатки метода: сложность оборудования, малая производительность, вредность производства…