射频电感耦合离子源放电室内放电等离子体的二维磁流体模拟研究

为了研究平面盘香形射频离子源等离子体放电特性,对射频电感耦合离子源内的放电等离子体运用磁流体动力学建立二维磁流体模型进行数值模拟,得到了放电室内等离子体参数分布.结果发现电子由于受双极性电势的约束主要分布在放电室的中心,放电等离子体吸收能量的区域主要在放电室内距天线1 cm附近.对比电子的温度和离子密度分布,在低气压条件下,电子加热的区域和产生电离的区域是分开的,电子加热的区域出现在线圈附近,而最强的电离过程发生在双极性电势最高的位置附近.     

10cm×30cm矩形射频离子束源的研制

本文介绍了射频(Radio frequency,RF)感应耦合等离子体(Inductive couple plasma,ICP)离子束源的设计研究.该射频离子束源可工作于Ar,在使用四栅引出系统时,可获得100-1000 eV的离子束.当射频功率为900 W,在Ar为工作气体时,束流可达到600 mA.在束流为120 mA时,距源26 cm处,在主轴方向27 cm的范围内不均匀性小于±6%.该离子束源可作为大面积离子束刻蚀、离子束抛光等的离子束源.     

基于UC3875的ZVZCS PWM软开关直流电源的研制

本文介绍了移相谐振控制芯片UC3875的电气特性与基本功能,详细分析了以UC3875作为控制核心设计的一台1.2KW、70kHz的移相式ZVZCS PWM软开关直流电源,并运用PSpice9.1进行了仿真,给出了该电源控制电路、主电路基本电路拓扑,列出了相关参数的仿真波形与实验波形。     

新一代全方位离子注入及增强沉积工业机

本文报告了核工业西南物理研究院最近研制开发的新一代全方位离子注入及增强沉积工业机。该机直径 90 0 m m,高 10 5 0 m m,立式放置 ,抽气系统由分子泵及机械泵构成并且实现了 PL C控制 ,本底真空小于 4× 10 - 4Pa。气体和金属等离子体可分别由热阴极放和三个高效磁过滤式金属等离子体源产生。真空室顶部预留了法兰口并配有冷却靶台。该机的负高压脉冲幅值为 10～ 80 k V,重复频率为 5 0～ 5 0 0 Hz,脉冲上升沿小于 2 μs,并且可根据需要产生脉冲串。一般地等离子体密度为 10 8～ 10 1 0 cm- 3,膜沉积速率为0 .1～ 0 .5 nm/s。文中亦报道了一些实验结果     

全方位离子注入及增强沉积工业机和应用

报道了等离子体源离子注入 (PSII)或等离子体浸没离子注入 (PIII)及增强沉积工业机的实验结果及应用。该机真空室直径 90 0mm ,高 10 5 0mm ,立式放置 ,抽气系统由分子泵及机械泵构成并且实现了PLC控制 ,本底真空小于 4× 10 - 4Pa。等离子体由热阴极放电或三个高效磁过滤式金属等离子体源产生 ,因此可实现全方位离子注入或增强沉积成膜。该机的负高压脉冲最高幅值为 80kV ,最大脉冲电流为 6 0A ,重复频率为 5 0— 5 0 0Hz ,脉冲上升沿小于 2 μs,并且可根据需要产生脉冲串。其等离子体密度约为 10 8— 10 10 ·cm- 3,膜沉积速率为 0 .1— 0 .5nm/s。     

基于LCC谐振逆变器的中频磁控溅射电源在等离子体镀膜工艺中的应用

中频磁控溅射镀膜具有成膜均匀,膜重复性好,靶材不易中毒等诸多优点,适用于大规模生产,因此应用广泛。中频磁控溅射技术在电源的设计和应用方面非常重要,目前较为成熟的是正弦波和脉冲方波两种输出方式。本文阐述了正弦波输出方式的基于LCC谐振逆变器的中频磁控溅射电源的设计方法,并基于该电源的输出特性,分析该电源有利于提高镀膜工艺中的沉积效率,有利于抑制等离子体负载打弧,有利于等离子体负载特性匹配等优点。最后用正弦波输出方式的中频磁控溅射电源与脉冲方波输出方式的电源做了输出特性对比试验。     

单栅脉冲反应离子束刻蚀二氧化硅实验研究北大核心CSCD

为了提高刻蚀速率及降低刻蚀表面均方根粗糙度,文章采用脉冲引出单栅极反应离子源实验研究了SF_(6)/Ar离子束刻蚀二氧化硅过程中,气体比例、射频功率、气体总流量、脉冲偏压电源的占空比、入射角对刻蚀速率、均方根粗糙度的影响规律。结果表明,在不同条件下,射频功率对刻蚀速率、均方根粗糙度的影响规律是不同的;SF_(6)气体占比越高,刻蚀速率相对越大;随着气体总流量的增加,刻蚀速率逐渐增加,均方根粗糙度变化较小;在脉冲偏压电源的占空比较小的情况下,刻蚀速率比较稳定,均方根粗糙度比较小;入射角在不大于60°时,刻蚀速率变化较小,均方根粗糙度变化比较大;入射角大于60°时,刻蚀速率、均方根粗糙度明显减小。     

多功能复合离子镀膜机的研制

详细介绍了一台我院新近研制的多功能复合离子镀膜机.该机配有柱弧源、电磁控大面积弧源、小多弧源,使得在不同材质的工件上原位连续镀制各种多层膜及复合化合物膜;偏压电源采用我院自行开发的叠加式直流脉冲偏压开关电源,使用该电源可有效控制基体温度,实现远离平衡态的低温沉积镀膜工艺;全部控制及工艺流程采用PLC(可编程控制器)自动控制,具有成本低、效率高、膜系质量优、工艺可重复性好等特点.用该设备开发的一些功能膜复合工艺已获得实际应用,取得了良好的使用效果.     

高功率脉冲磁控溅射电源的研制

高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)因其高离化率而得到广泛关注.高压大电流脉冲电源是实现该技术的重要环节之一.本论文介绍了一种HPPMS电源,该电源由充电电源、斩波输出两部分组成,给出了主电路框图.分析了大电流对斩波开关过电压的影响,采用RC吸收和续流有效地抑制了电压过冲,用所研制的电源进行HPPMS镀膜试验,结果表明电源运行稳定可靠,制备的薄膜表面清洁、致密,其平均表面粗糙度很低.可以预见HPPMS技术将会促进镀膜技术的发展.     

Cr/CrN Compound Films Prepared by Ion Beam Assisted Deposition for Improving the Performance of Bearing Steel

With the development of industry, much attention has been paid to lengthening the life span of bearings. As reported in this paper, we investigated the Cr/CrN compound films formed on the specimens of W9Cr4V2Mo bearing steel by ion beam assisted deposition for improving the performance of bearing steels. The Vicker＇s microhardness, pin-on-disc, electrochemical measurement, XRD and SEM tests were used to characterize and analyze the treated samples. All results indicated that the mechanical properties of the treated samples were good, with the microhardness greater than that of the uncoated specimen, and the wear resistance, the passivity and pitting corrosion resistance increased considerably, the films possessed alternate Cr and CrN compound phases and produced different effects on the improvement of the performance of W9Cr4V2Mo bearing steels with different composing phases.