The invention provides an arc source device, which comprises a target, a transverse coil, a plurality of longitudinal coils and a power supply. The transverse coils are parallel to the target and are located behind the target, and the plurality of longitudinal coils are arranged in the transverse coils in turn. The vertical distance between the transverse coils, the plurality of longitudinal coils and the target is the same. The power supply is electrically connected with the transverse coils and the plurality of longitudinal coils and can be adjusted separately. Current magnitude and direction of section transverse coil and multiple longitudinal coils. The invention also provides a method for adjusting the arc source magnetic field. The arc source device of the invention can couple magnetic fields with different positions and shapes of the magnetic arch by adjusting the current of longitudinal coils with multiple magnetic poles parallel to the target plane, thereby increasing the utilization ratio of the target material. And each longitudinal coil can independently adjust the current, so as to ensure that the magnetic field intensity at the top of the coupling magnetic arch on the target remains approximately, even though the position and shape of the coupling magnetic arch are different, so as to ensure that the arc spot motion speed does not weaken, thus ensuring that the droplets do not increase.
【技术实现步骤摘要】
弧源装置及该弧源装置的弧源磁场的调节方法
本专利技术涉及涂层制备领域,特别是一种能够增加靶材利用率的弧源装置及该弧源装置的弧源磁场的调节方法。
技术介绍
电弧离子镀技术,因其离化率高、粒子沉积能量高,从而获得高硬度、高结合力的膜层及优秀的沉积效率,被广泛应用于镀膜处理。但电弧离子镀技术存在以下缺点:膜层有大颗粒,表面粗糙。因该技术是通过热-场致电子发射在靶面形成弧斑,从而喷射出电子、离子及液态原子团飞向工件表面沉积成膜,其中喷射出的液态原子团沉积到工件表面冷却后成为大颗粒嵌入涂层,影响涂层的稳定性。大量研究证明加快弧斑运动速度能显着减少液滴产生,靶面弧斑的宏观运动方向及快慢受平行于靶面的磁场分量影响,即磁场横向分量。弧斑的运动规律遵从:(1)锐角法则:弧斑朝磁力线与靶面的锐角夹角方向漂移;(2)反安培力运动:弧斑沿安培力相反的方向运动,运动速度随磁场强度增大而加快。根据上述法则,矩形平面靶搭配的弧源磁场通常设计成横置拱形磁场。磁拱顶部最平缓,磁场横向分量最大,增大该部位磁场强度能加快弧斑运动速度,减少液滴,但生成的弧斑会漂移汇聚至此,该部位靶材烧蚀严重,消耗较大;磁拱边缘的弧斑因漂移离开,该部位消耗较少,长期使用会导致靶面出现V型槽,靶材利用率低。
技术实现思路
鉴于上述状况,有必要提供一种能够增加靶材利用率的弧源装置及该弧源装置的弧源磁场的调节方法,以解决上述问题。一种弧源装置,所述弧源装置包括靶材、横置线圈、多个纵置线圈及电源,所述横置线圈平行于所述靶材且位于所述靶材之后,多个所述纵置线圈依次设置于所述横置线圈中,所述横置线圈、多个所述纵置线圈与所述靶材之 ...
【技术保护点】
1.一种弧源装置,其特征在于:所述弧源装置包括靶材、横置线圈、多个纵置线圈及电源,所述横置线圈平行于所述靶材且位于所述靶材之后,多个所述纵置线圈依次设置于所述横置线圈中,所述横置线圈、多个所述纵置线圈与所述靶材之间的垂直距离相同,所述电源与所述横置线圈、多个所述纵置线圈分别电性连接且能够分别调节所述横置线圈及多个所述纵置线圈的电流大小及方向。
【技术特征摘要】
1.一种弧源装置,其特征在于:所述弧源装置包括靶材、横置线圈、多个纵置线圈及电源,所述横置线圈平行于所述靶材且位于所述靶材之后,多个所述纵置线圈依次设置于所述横置线圈中,所述横置线圈、多个所述纵置线圈与所述靶材之间的垂直距离相同,所述电源与所述横置线圈、多个所述纵置线圈分别电性连接且能够分别调节所述横置线圈及多个所述纵置线圈的电流大小及方向。2.如权利要求1所述的弧源装置,其特征在于:所述横置线圈与所述靶材具有相同的中轴线且所述横置线圈的磁极垂直于所述靶材。3.如权利要求1所述的弧源装置,其特征在于:多个所述纵置线圈平行且间隔设置,多个所述纵置线圈垂直于所述靶材且设置于所述横置线圈中,所述纵置线圈的磁极平行于所述靶材。4.如权利要求1所述的弧源装置,其特征在于:至少一个靠近所述横置线圈的所述纵置线圈的电流方向与所述横置线圈相同。5.如权利要求1所述的弧源装置,其特征在于:所述弧源装置还包括多个铁芯,每个所述纵置线圈分别缠绕于相应的一个所述铁芯上。6.如权利要求5所述的弧源装置,其特征在于:所述铁芯为导磁材料。7.如权利要求1所述的弧源装置,其特征在于:所述弧源装置还包括冷却件,所述冷却件用以对所述靶材、所述横置线圈及所述纵置线圈进行冷却。8.一种弧源磁场的调节方法,其包括以下步骤:提供一如权利要求1-7中任一所述的弧源装置;所述电源使用第一电流组合对所述横置线圈及多个所述纵置线圈进行供电,蚀刻所述靶材;所述电源使用第二电流组合对所述横置线圈...
【专利技术属性】
技术研发人员:周敏,王文宝,朱岩,李军旗,
申请(专利权)人:深圳精匠云创科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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