Исследование комбинированной магнетронно-лазерной плазмы и разработка физических основ технологии формирования пленочных покрытий с использованием комбинированной плазмы : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель А. П. Бурмаков

Abstract

Объектом исследования являются комбинированная плазма, образованная магнетронным распылением и частотно-импульсным лазерным воздействием на материалы в вакуумных условиях. Цель работы – исследование параметры комбинированной плазмы, образованной магнетронным распылением и частотно-импульсным лазерным воздействием на материалы в вакуумных условиях, и разработки физические основы технологии формирования пленочных покрытий с использованием комбинированной плазмы. Основными методами исследований являются: эмиссионная оптическая спектроскопия, электрофизические и оптические методы измерения параметров магнетронного разряда и лазерной плазмы. В процессе работы использовались вакуумно-плазменные технологические установки магнетронного распыления УВН и ИНВАК с магнетронными распылителями, частотный двухимпульсный лазер LS-2134D, спектральный вычислительный комплекс КСВУ-23, спектрометр S100, осциллограф цифровой В-483, специально созданная в процессе работы спектральная аппаратура. В результате проведенной работы создан экспериментальный модуль для формирования и исследования комбинированного плазменного потока, образованного магнетронным распылением и частотно-импульсным лазерным воздействием на материалы в газах низкого давления. Изучено влияние параметров лазерного излучения на эмиссионно-оптические характеристики лазерной и комбинированной плазмы. Установлено, что генерация импульсной лазерной плазмы приводит к образованию шунтирующего дугового разряда, который оказывает существенное влияние на характеристики магнетронного разряда и комбинированного плазменного потока, а также позволяет проводить процесс комбинированного осаждения при давлениях в вакуумной камере, когда самостоятельное горение магнетронного разряда не реализуется. Разработаны алгоритмы оптического контроля и управления процессом совместного магнетронно-лазерного осаждения пленочных покрытий. Результаты работы могут быть использованы для отработки технологий формирования наноразмерных пленочных покрытий различного назначения.