离子源,是电离中性原子或分子从中引出离子束流的装置。氩离子源,是使氩原子电离,再经聚焦形成离子束的装置。氩离子源主要由电子枪、电离室、聚焦透镜、电源等组成。
氩离子源工作过程中,氩离子形成一般采用电子碰撞氩原子使其电离,或者利用射频辐射使氩原子电离的方法,离子束形成一般是采用静电聚焦透镜使离子束聚焦的方法。
氩离子溅射清洗表面,利用氩离子束轰击物体表面,产生撞击力使表面污垢脱离,转变为颗粒或者气态物质,达到清洗目的。氩离子源表面溅射清洗属于物理清洗,具有可改变材料表面微观形态、改善表面活性、提高表面粘结性能、不遗留氧化物等特点。若氩气与氧气相结合,氩离子源可在实现物理清洗的同时实现化学清洗,清洗效果更优、表面处理速度更快。
氩离子精密抛光,利用氩离子束对物体表面进行原子级别层层剥离,达到精细抛光目的,被抛光物体表面光滑且无机械损伤,可以抛光微孔隙物品、岩石等横截面,以观察内部结构。氩离子抛光仪是扫描电镜、透射电镜、聚焦离子束电镜等显微镜的重要组成部分,可用来制备高质量样品,制样面积大、速度高,能够满足观察分析要求。
氩离子刻蚀可广泛用于金属、合金、聚合物、氧化物、氮化物、碳化物、半导体、陶瓷、超导材料等加工领域,同样是利用氩离子束轰击物体表面达到刻蚀目的。氩离子溅射镀膜,利用氩离子束轰击金属靶材,使表面材料原子化,溅射在基体表面形成薄膜,具有膜层均匀度高的优点。
新思界
行业分析人士表示,在全球范围内,氩离子源生产商主要有德国SPECS Surface Nano Analysis GmbH、德国IONTOF、英国KRATOS、美国赛默飞Thermo等。由于氩离子源性能优劣直接影响清洗、抛光、刻蚀、镀膜效果,国际领先企业在全球市场中占有率高。我国氩离子源行业与国际先进企业相比仍存在技术差距,未来进步空间大。