J 2024

Enhancement of ionized metal flux fraction without compromising deposition rate in industrial magnetron sputtering

KLEIN, Peter, Jaroslav HNILICA, Vjačeslav SOCHORA, Pavel SOUČEK, Matej FEKETE et. al.

Základní údaje

Originální název

Enhancement of ionized metal flux fraction without compromising deposition rate in industrial magnetron sputtering

Autoři

KLEIN, Peter (703 Slovensko, domácí), Jaroslav HNILICA (203 Česká republika, domácí), Vjačeslav SOCHORA, Pavel SOUČEK (203 Česká republika, domácí), Matej FEKETE (703 Slovensko, domácí) a Petr VAŠINA (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Surface and Coatings Technology, Elsevier B.V. 2024, 0257-8972

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.400 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001279392200001

Klíčová slova anglicky

Titanium; Magnetron sputtering; Industry; LAD; Coatings; IPVD; HiPIMS

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 9. 8. 2024 09:05, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

In industrial magnetron sputtering processes, large DC-driven cathodes are commonly employed. This work reports on industrially compatible technology, which allows for the increase in ionized metal flux fraction on the substrate in a controlled manner without sacrificing the deposition rate. From the long arc cathode positioned on the one-hand side of the magnetron cathode, electrons are drawn towards the anode on the other side. This arrangement induces a large volume secondary discharge that extends along the entire length of the magnetron cathode, effectively ionizing sputtered species as they traverse this discharge towards the substrate. With this setup, while sputtering titanium in an argon atmosphere under industrial conditions, up to 28% of ionized metal flux fraction was achieved on the substrate position. This technology significantly improves the quality of the deposited coating, including hardness, Young’s modulus, roughness and fracture resistance, as shown in the TiN case study.

Návaznosti

LM2023039, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications
TN02000069, projekt VaV
Název: Národní centrum kompetence pro materiály, pokročilé technologie, povlakování a jejich aplikace
Investor: Technologická agentura ČR, Národní centrum kompetence pro materiály, pokročilé technologie, povlakování a jejich aplikace