Параметры потока конденсирующихся частиц

Параметры потока конденсирующихся частиц оказывают решающее влияние на показатель эффективности процесса вакуумного конденсационного осаждения. К параметрам потока относят: плотность потока частиц (N, частиц/(см´с)); их энергию (W, Дж/ат); степень ионизации (n, %); скорость частиц в направлении поверхности конденсации (V_H, м/с); угол расхождения потока частиц (φ, град).

Ориентировочная плотность и энергия частиц для различных способов вакуумного конденсационного осаждения приведены на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 - Диаграмма распределения плотности потока частиц N и энергии W для различных способов ВКНП, где область 1 охватывает в основном способы распыления термическим испарением, характеризуется высокими плотностями потока частиц 10¹⁶-10²⁴ частиц/(см´с) с малыми значениями энергий (W < 0,8´10^-20 Дж); область 2 характерна для ионного распыления материала с последующим ускорением заряженных частиц; область 3 включает высокоскоростные способы распыления с последующей ионизацией частиц и их ускорением

Верхняя граница соответствует максимально допустимому потоку энергии на поверхность, в соответствии с возможностями отвода теплоты в результате теплопроводности и излучения без существенного перегрева. Степень ионизации потока частиц зависит от способа нанесения покрытия. Термическое испарение даже электронным лучом даёт малую степень ионизации (0,01-10 %). Степень ионизации любых потоков может быть увеличена с помощью дополнительных источников энергии. Дуговые способы испарения и распыления обеспечивают высокую степень ионизации потока (до 90 %).

Скорость частиц в направлении поверхности изделия зависит от способа получения потока пара, применения ускоряющих устройств и характеризуется значениями 2000 м/с и более.

Угол расхождения частиц при распылении колеблется в широких пределах и определяется способами распыления, поверхностью распыления и др.