Способ получения пленок и покрытий из легкоплавких неметаллических материалов в вакууме, преимущественно селена

 

Использование: получение покрытий из селена и других легкоплавких материалов в вакууме. Сущность изобретения: нанесение пленок и покрытий осуществляется методом конденсации с ионной бомбардировкой, благодаря кинетическому и ионизационному фактору повышается прочность сцепления селенового покрытия с основой и увеличивается стабильность свойств покрытий.

Изобретение относится к технологии получения тонких пленок и покрытий. До настоящего времени селеновые пленки и покрытия получали термическим осаждением на подложку в вакууме [1] Однако толщина и однородность получаемых пленок и покрытий низка.

Целью изобретения является получение однородного покрытия из селена и ускорение технологического процесса его нанесения.

Цель достигается применением метода конденсации в вакууме с ионной бомбардировкой (КИБ).

Ранее метод КИБ применялся только для нанесения покрытий и получения пленок из металлических материалов или соединений, содержащих металлы и имеющих высокие температуры плавления (Барвинок В. А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий. М. Машиностроение, 1990). Покрытия и пленки из селена и других неметаллических материалов, имеющих низкую температуру плавления, наносимые на подложки методом КИБ, имеют более высокую однородность. Величина адгезии наносимого материала к подложке зависит от режимов нанесения и технологии подготовки подложки перед нанесением. В качестве источника паров селена или других низкоплавких неметаллических материалов используется охлаждаемый электродуговой испаритель металлов (а.с. СССР N 349326, кл. С 23 С 14/32).

Пары осаждаемого материала содержат атомарную и ионную компоненты. Между испарителем и подложкой поддерживается разность потенциалов, необходимая для создания ионного потока. Поэтому при осаждении атомарной компоненты испаряемого материала на подложку воздействует ионный поток того же материала. Это обеспечивает повышенную однородность покрытий из селена и других низкоплавких неметаллических материалов.

Предлагаемый способ был опробован на установке типа "Булат", содержащей вакуумную камеру анод, внутри которой находится охлаждаемый электродуговой испаритель металлов, соленоид, расположенный снаружи камеры, и вакуумный насос, соединенный с камерой анодом. Материал, используемый в качестве подложки, предварительно обезжиривают и помещают в вакуумную камеру анод. Напыление производят в импульсном режиме работы электродугового испарителя металлов при остаточном давлении в камере аноде не выше 10^-4 мм рт.ст. Толщина получаемой пленки зависит от времени напыления.

Предлагаемый способ позволяет наносить как селен, так и другие неметаллические материалы с низкой температурой плавления на металлические и неметаллические подложки.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК И ПОКРЫТИЙ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СЕЛЕНА, путем конденсации их на металлические и неметаллические подложки, отличающийся тем, что конденсацию пленок и покрытий осуществляют электродуговым методом при остаточном давлении в вакуумной камере, не превышающем 10^-4 мм рт.ст.