發(fā)展

真空離子鍍膜于1963年由D.M.Mattox提出，并開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。1971年Chamber等發(fā)表電子束離子鍍技術(shù)，1972年B報(bào)告了反應(yīng)蒸發(fā)鍍（ARE）技術(shù)，并制作了TIN及TIC超硬膜。同年，MOLEY和SMITH將空心陰極技術(shù)應(yīng)用于鍍膜。20世紀(jì)八十年代，國(guó)內(nèi)又相繼出現(xiàn)了多弧離子鍍及電弧放電高真空離子鍍，至此離子鍍達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平。

原理

離子鍍是真空室中，利用氣體放電或被蒸發(fā)物質(zhì)部分離化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)粒子轟擊作用的同時(shí)，將蒸發(fā)物或反應(yīng)物沉積在基片上。離子鍍把輝光放電現(xiàn)象、等離子體技術(shù)和真空蒸發(fā)三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不僅能明顯地改進(jìn)了膜質(zhì)量，而且還擴(kuò)大了薄膜的應(yīng)用范圍。其優(yōu)點(diǎn)是薄膜附著力強(qiáng)，繞射性好，膜材廣泛等。D.M.首次提出離子鍍?cè)?，起工作過(guò)程是：

先將真空室抽至4×10（-3）帕以上的真空度，再接通高壓電源，在蒸發(fā)源與基片之間建立一個(gè)低壓氣體放電的低溫等離子區(qū)?；姌O接上5KV直流負(fù)高壓，從而形成輝光放電陰極。輝光放電區(qū)產(chǎn)生的惰性氣體離子進(jìn)入陰極暗區(qū)被電場(chǎng)加速并轟擊基片表面，對(duì)其進(jìn)行清洗。然后進(jìn)入鍍膜過(guò)程，加熱使鍍料氣化，起原子進(jìn)入等離子區(qū)，與惰性氣體離子及電子發(fā)生碰撞，少部分產(chǎn)生離化。離化后的離子及氣體離子以較高能量轟擊鍍層表面，致使膜層質(zhì)量得到改善。

然而多弧離子鍍與一般的離子鍍有著很大的區(qū)別。多弧離子鍍采用的是弧光放電，而并不是傳統(tǒng)離子鍍的輝光放電進(jìn)行沉積。簡(jiǎn)單的說(shuō)，多弧離子鍍的原理就是把陰極靶作為蒸發(fā)源，通過(guò)靶與陽(yáng)極殼體之間的弧光放電，使靶材蒸發(fā)，從而在空間中形成等離子體，對(duì)基體進(jìn)行沉積。

優(yōu)點(diǎn)

（1）從陰極直接產(chǎn)生等離子體，不用熔池，陰極靶可根據(jù)工件形狀在任意方向布置，使夾具大為簡(jiǎn)化。

（2）入射粒子能量高，膜的致密度高，強(qiáng)度和耐久性好，附著強(qiáng)度好。

（3）離化率高，一般可達(dá)60%~80%。

（4）從應(yīng)用的角度講，其突出優(yōu)點(diǎn)是蒸鍍速率快。

缺點(diǎn)

在高的功率下，要產(chǎn)生飛點(diǎn)，從而影響鍍膜質(zhì)量。