直流偏压电源-直流偏置电压的定义是什么?
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直流偏置电压的定义是什么?
1,直流偏置电压:是指晶体管放大电路中使晶体管处于放大状态时,基极-发射极之间及集电极-基极之间应该设置的电压。
2,晶体管的直流偏置电压可以定义为:晶体管未加信号时,其基极与发射极之间所加的直流电压称为晶体管的直流偏置电压。
真空多弧离子镀膜机偏压电源的工作原理?
离子镀膜其实是离子溅射镀膜,
对于导电靶材,使用直流偏压电源;非导电靶材,使用脉冲偏压电源。
你这个多弧离子镀膜机,可能还需要直流电弧电源或脉冲电弧电源
偏压电源其实就是在阴极和样品所在位置的阳极之间形成偏压电场,一般是阴极加负高压。阴极表面的自由电子在电场作用下定向加速发射,发射电子轰击气体分子,使之电离,并且气体被驱出的电子被电场加速,继续电离其他气体分子,连续不断,形成雪崩效应,气体被击穿,形成恒定的电离电流。此时离子也被加速,轰击靶材,将靶材中的原子驱除出表面,并沉积在样品表面。
电弧电源有点类似日光灯启辉器和镇流器,靠电弧加热电离气体形成等离子体,而不是电子加速撞击。
电弧离子镀技术中脉冲偏压的原理是什么?为什么会出现?
1) 电弧离子镀中直流偏压的不足.电弧离子的离化率高达60%~90%,具有沉积速度快、膜基结合力强、绕镀性好、容易进行反应沉积,容易获得氮化钛等化合物涂层的优点,已成为获得TiN类硬质薄膜不可替代的镀膜工艺.但传统的电弧离子镀一直以直流偏压为工艺基础.
然而,恒定的直流负偏压,使离子对基片进行持续不断地轰击,从面造成:镀膜受到限制.
① 沉积温度相对较高(400~500℃),使得在低回火温度和低熔点的基材上镀膜受到限制② 膜层内应力相对较大,沉积厚膜比较困难.
③ 从阴极电弧源喷射出大的金属熔滴,使膜层组织粗化.
④ 直流偏压电源的来弧速度较慢,防止打弧功能差,容易将工作表面烧伤2) 电弧离子镀中脉冲偏压的出现.是为了进一步降低沉积温度和克服其他不足.将电弧离子镀传统的直流偏压改成了脉冲偏压,从而产生了脉冲偏压电弧离子镀.其典型的理想状态下偏压与时间关系.
电弧离子镀中脉冲电源主电路的各开关器件均已采用IGBT.目前,单管IGBT的上升和下降时间大150~400ns之间,开通和关断时间大都在400~800ns之间,功率容量已经达到600A/1200V、300A/1700V水平,并且,随着高阻断电压(1700~3300V)和大电流等级(600~1200A)的IGBT模块的出现,IGBT已开始应用于大功率、高电压脉冲电源的场合.
目前,我国的脉冲偏压电源的设计制造水平基本能满足电弧离子镀方面科研、生产的需求,典型的电源参数为:频率5~80kHz,脉冲偏压幅值0~-1500V可叠加直流偏压0~-300V,占空比5%~85%,功率为5~30kW;此外,非对称的双极性脉冲偏压电源也开始得到应用.
采用脉冲偏压电源供电时,电压存在中断间隙,在一个脉冲周期内断供电.通电时间占脉冲周期的比例叫占空比.用d表示.一般在仪表上用"%"表示.在一个脉冲周期内间断供电的时间用占空比调节.
通常在用800~1000V高偏压进行"主弧轰击"时,占空比调至20%左右.
沉积氮化钛等化合物涂层时,将占空比调至80%左右.
在真空镀膜(磁控溅射)中,脉冲偏压电源为什么比直流电源好?
使用直流电源,电子方向始终统一,会导致单一种类电荷堆积过高与控制源中和。也就是说用来提供动力的正负极被中和了。然后磁控溅射将不再继续。所以采用脉冲电源。
真空镀膜简介
真空镀膜一种由物理方法产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。此项技术最先用于生产光学镜片,如航海望远镜镜片等。后延伸到其他功能薄膜,唱片镀铝、装饰镀膜和材料表面改性等。如手表外壳镀仿金色,机械刀具镀膜,改变加工红硬性。
在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
真空镀膜技术初现于20世纪30年代,四五十年代开始出现工业应用,工业化大规模生产开始于20世纪80年代,在电子、宇航、包装、装潢、烫金印刷等工业中取得广泛的应用。真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属或金属化合物以气相的形式沉积到材料表面(通常是非金属材料),属于物理气相沉积工艺。因为镀层常为金属薄膜,故也称真空金属化。广义的真空镀膜还包括在金属或非金属材料表面真空蒸镀聚合物等非金属功能性薄膜。在所有被镀材料中,以塑料最为常见,其次,为纸张镀膜。相对于金属、陶瓷、木材等材料,塑料具有来源充足、性能易于调控、加工方便等优势,因此种类繁多的塑料或其他高分子材料作为工程装饰性结构材料,大量应用于汽车、家电、日用包装、工艺装饰等工业领域。但塑料材料大多存在表面硬度不高、外观不够华丽、耐磨性低等缺陷,如在塑料表面蒸镀一层极薄的金属薄膜,即可赋予塑料程亮的金属外观,合适的金属源还可大大增加材料表面耐磨性能,大大拓宽了塑料的装饰性和应用范围。
真空镀膜的功能是多方面的,这也决定了其应用场合非常丰富。总体来说,真空镀膜的主要功能包括赋予被镀件表面高度金属光泽和镜面效果,在薄膜材料上使膜层具有出色的阻隔性能,提供优异的电磁屏蔽和导电效果。