專(zhuān)利名稱(chēng)：一種脈沖陰極弧放電電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種脈沖陰極弧放電電極技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及放電電極技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種脈沖陰極弧放電電極。
技術(shù)背景[0002]脈沖陰極弧光放電是發(fā)生在真空室中兩金屬電極間的一種低電壓、高電流的等離子體放電現(xiàn)象。當(dāng)在陰陽(yáng)兩極間施加一定的直流電壓，并對(duì)陰極靶進(jìn)行觸發(fā)時(shí)，陰極靶就會(huì)被激發(fā)起弧，陰陽(yáng)兩極間將產(chǎn)生強(qiáng)大的陰極弧電流。在陰極，弧電流點(diǎn)高度集中在靶表面少數(shù)點(diǎn)狀區(qū)域，這些點(diǎn)狀區(qū)域被稱(chēng)為陰極斑點(diǎn)。在陰極斑點(diǎn)處產(chǎn)生離子云對(duì)陰極表面產(chǎn)生拽拉效應(yīng)的強(qiáng)電場(chǎng)，從陰極斑點(diǎn)處產(chǎn)生的金屬蒸汽流被高速電子流離化，由陰極斑點(diǎn)產(chǎn)生的等離子體流可用于固定位置的基底表面的沉積鍍膜。該種鍍膜方法，具有高沉積速率、高離化率、膜基附著力強(qiáng)，可鍍材料廣泛等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的文獻(xiàn)中，對(duì)于脈沖離子鍍陽(yáng)極的設(shè)計(jì)都沒(méi)有做出詳細(xì)的描述，并且在鍍膜系統(tǒng)中需要另外設(shè)計(jì)基底的固定器，在實(shí)驗(yàn)中需要改變靶基距時(shí)，操作繁瑣。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既可以方便取放樣品基底固定器，又能靈活的改變陰極靶材和基底距離的脈沖陰極弧放電電極。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種脈沖陰極弧放電電極，包括固定底座、導(dǎo)電棒、導(dǎo)電圓盤(pán)和導(dǎo)線(xiàn)插入槽，所述導(dǎo)電棒外套有套管，并插在所述固定底座中與所述固定底座間隙配合；所述導(dǎo)電棒一端與所述導(dǎo)電圓盤(pán)相連，另一端與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽相連。[0005]所述導(dǎo)電棒一端通過(guò)螺紋連接的方式與所述導(dǎo)電圓盤(pán)相連，另一端通過(guò)螺紋連接的方式與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽相連。[0006]所述脈沖陰極弧放電電極的外表面除與基底接觸的部分都用絕緣材料包住。[0007]所述絕緣材料為聚四氟乙烯。[0008]所述導(dǎo)電棒為紫銅棒。[0009]所述導(dǎo)電圓盤(pán)為銅圓盤(pán)。[0010]所述套管為聚四氟乙烯套管。[0011]所述固定底座由聚四氟乙烯制成。[0012]有益效果[0013]由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)電極的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為脈沖陰極弧鍍膜系統(tǒng)簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)器材，方便了靶極距調(diào)節(jié)，使實(shí)驗(yàn)操作更加便捷，綜上所述，本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)清晰、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。


[0014]圖1是本實(shí)用新型的剖面圖；[0015]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3是采用本實(shí)用新型的鍍膜系統(tǒng)真空室組成示意圖；[0017]圖4是弧光放電時(shí)不同靶基距等離子體電阻隨時(shí)間的變化。
具體實(shí)施方式
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。[0019]本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種脈沖陰極弧放電電極，如圖1和圖2所示，包括固定底座1、導(dǎo)電棒2、導(dǎo)電圓盤(pán)3和導(dǎo)線(xiàn)插入槽4，所述導(dǎo)電棒2外套有套管5，并插在所述固定底座1中與所述固定底座1間隙配合；所述導(dǎo)電棒2 —端與所述導(dǎo)電圓盤(pán)3相連，另一端與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽4相連。[0020]固定底座1，該部分與實(shí)驗(yàn)室圓柱形的真空室配套，起到固定和支撐陽(yáng)極的作用， 材質(zhì)為聚四氟乙烯。[0021]導(dǎo)電棒2，材質(zhì)為具有優(yōu)良導(dǎo)電性和延展性的紫銅，外面套有聚四氟乙烯的套管 5，插在固定底座1上，與固定底座1的配合屬于間隙配合，這樣可以水平移動(dòng)，方便調(diào)節(jié)靶材和基底的距離，導(dǎo)電棒2兩側(cè)都有具有螺紋，起到螺母的作用，方便導(dǎo)電圓盤(pán)3和導(dǎo)線(xiàn)插入槽4的連接。[0022]導(dǎo)電圓盤(pán)3為有一定厚度的銅質(zhì)圓盤(pán)，主要作用是盛放基底，后方有螺栓可以和銅棒配套，這樣在放樣和取樣時(shí)，方便安裝。[0023]導(dǎo)線(xiàn)插入槽4用于連接導(dǎo)線(xiàn)使陽(yáng)極接地，右端有螺栓與導(dǎo)電棒2通過(guò)螺紋連接。電極外表面除了與基底接觸的部分都用聚四氟乙烯材料包住，具有良好的絕緣效果，避免產(chǎn)生爬電現(xiàn)象。[0024]實(shí)驗(yàn)室所用鍍膜系統(tǒng)包括真空室，陰極，陽(yáng)極，機(jī)械泵和分子泵等組成。其中，真空室結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中，陽(yáng)極的固定底座1與真空室6相配，導(dǎo)電圓盤(pán)3的中間安裝有基底7，基底7的對(duì)面固定由陰極8，陰極8的一側(cè)安裝有觸發(fā)鎢絲9。[0025]陰極靶材為金屬鈦，基底為硅片(100)，通過(guò)調(diào)節(jié)本實(shí)用新型陽(yáng)極在固定底座上的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)靶基距，使用機(jī)械泵抽氣，使得真空室的真空度為7. Opa, PFN充電電壓為 200V，硅片1靶基距為km，硅片2靶基距為8cm，對(duì)兩硅片進(jìn)行弧光放電鍍膜，放電次數(shù)均控制為40次，鍍膜結(jié)束后，使用SE800E橢偏儀，對(duì)基底不同部位膜厚，折射率和吸收率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下表所示[0026]
權(quán)利要求1.一種脈沖陰極弧放電電極，包括固定底座(1)、導(dǎo)電棒O)、導(dǎo)電圓盤(pán)⑶和導(dǎo)線(xiàn)插入槽G)，其特征在于，所述導(dǎo)電棒( 外套有套管(5)，并插在所述固定底座(1)中與所述固定底座(1)間隙配合；所述導(dǎo)電棒(2) —端與所述導(dǎo)電圓盤(pán)(3)相連，另一端與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽⑷相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述導(dǎo)電棒⑵一端通過(guò)螺紋連接的方式與所述導(dǎo)電圓盤(pán)C3)相連，另一端通過(guò)螺紋連接的方式與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽 ⑷相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述脈沖陰極弧放電電極的外表面除與基底接觸的部分都用絕緣材料包住。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述絕緣材料為聚四氟乙火布ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述導(dǎo)電棒( 為紫銅棒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述導(dǎo)電圓盤(pán)C3)為銅圓ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述套管( 為聚四氟乙烯套管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖陰極弧放電電極，其特征在于，所述固定底座(1)由聚四氟乙烯制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種脈沖陰極弧放電電極，包括固定底座、導(dǎo)電棒、導(dǎo)電圓盤(pán)和導(dǎo)線(xiàn)插入槽，所述導(dǎo)電棒外套有套管，并插在所述固定底座中與所述固定底座間隙配合；所述導(dǎo)電棒一端與所述導(dǎo)電圓盤(pán)相連，另一端與所述導(dǎo)線(xiàn)插入槽相連。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)電極的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為脈沖陰極弧鍍膜系統(tǒng)簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)器材，方便了靶極距調(diào)節(jié)，使實(shí)驗(yàn)操作更加便捷，綜上所述，本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)清晰、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/32GK202272947SQ201120377718
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者宗澤源, 施蕓城, 楊偉平, 程丹丹, 解艷鳳 申請(qǐng)人:東華大學(xué)