WS2 作为一种固体润滑材料, 有着类似“三明治”层状的六方晶体结构, 由于通过微弱范德华力结合的S—W—S层间距较大, 在发生摩擦行为时易于滑动而达到优异的润滑效果. WS2对金属表面吸附力强, 且摩擦系数较低, 在高温高压、高真空、高辐射等严苛环境也能保持润滑, 不易失效, 在许多领域有着良好的发展前景.
河南某大学研究室采用伯东 KRI 考夫曼射频离子源 RFICP380 辅助磁控溅射 WS2 薄膜, 目的研究不同沉积压力对磁控溅射 WS2 薄膜微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响.
KRI 射频离子源 RFICP380 技术参数:
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射频离子源型号 |
RFICP380 |
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Discharge 阳极 |
射频 RFICP |
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离子束流 |
>1500 mA |
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离子动能 |
100-1200 V |
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栅极直径 |
30 cm Φ |
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离子束 |
聚焦, 平行, 散射 |
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流量 |
15-50 sccm |
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通气 |
Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他 |
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典型压力 |
< 0.5m Torr |
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长度 |
39 cm |
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直径 |
59 cm |
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中和器 |
LFN 2000 |
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在磁控溅射沉积薄膜的实验中, 工艺参数（如沉积压力、沉积温度、溅射功率等）对 WS2 薄膜的结构和性能影响很大. 为制备摩擦磨损性能优良的 WS2 薄膜, 需要系统研究磁控溅射沉积 WS2 薄膜的工艺方法.
磁控溅射 WS2 薄膜的原理是利用稀薄气体在低压真空环境中发生辉光放电, 如果薄膜沉积时工作气压过低（<0.1 Pa）, 靶材不能正常起辉；沉积压力过高（>10 Pa）, 真空室内等离子体密度高, 溅射粒子向基体运动中发生碰撞多, 平均自由程减小, 以致无法到达基体表面进行沉积.
因此, 合适的沉积压力是磁控溅射沉积 WS2 薄膜的一个重要工艺参数.
KRI 离子源的独特功能实现了更好的性能, 增强的可靠性和新颖的材料工艺. KRI 离子源已经获得了理想的薄膜和表面特性, 而这些特性在不使用 KRI 离子源技术的情况下是无法实现的.
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