Российские ученые создали уникальный плазменный генератор

Ученые из Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" разработали плазменный генератор, создающий сильноточный импульсный магнетронный разряд в парах расплавленного материала, сообщила пресс-служба вуза.

Созданное устройство состоит из плазменного узла и источника питания, и работает в особых режимах магнетронного разряда: одновременно с распылением происходит интенсивное испарение расплавленного материала, из которого формируется покрытие. Как сказано в статье, опубликованной в научном журнале Surface and Coatings Technology, новая технология позволит быстро и качественно наносить тонкие пленки, востребованные в области высоких технологий.

На метод магнетронного нанесения приходится огромная доля рынка создания металлических и диэлектрических покрытий для электроники, машиностроения, архитектуры и других областей. Так, магнетронное нанесение — единственный метод осаждения на стекла зданий энергосберегающих покрытий. Кроме того, данным методом наносят твердые покрытия на режущий инструмент, а также всевозможные декоративные покрытия (например, нитрид титана на купола церквей вместо золота). В микроэлектронике данный метод используется для металлизации плат интегральных схем, а в оптике – для создания светофильтров.

Мощным толчком для исследований в этой области стало открытие в конце 1980-х гг. в МИФИ сильноточного импульсного магнетронного разряда. В 2000-х гг. в Европе и США на его основе была внедрена технология HiPIMS (импульсное магнетронное распыление высокой мощности).

"Однако давней проблемой магнетронного осаждения оставалась низкая скорость роста пленок на деталях по сравнению, например, с вакуумным испарением", — рассказал РИА Новости инженер из НИЯУ МИФИ Александр Тумаркин, добавив, что покрытия, получаемые вакуумным испарением, значительно уступают магнетронным по качеству. По его словам, перед промышленниками всегда вставала дилемма: качество изделий или производительность предприятия. "В созданном устройстве для излучения импульсного магнетронного разряда с расплавленным катодом удалось объединить достоинства обеих технологий", — подчеркнул ученый, добавив, что сильноточное распыление расплавленной мишени имеет огромный технологический потенциал, передает РИА Новости.

В настоящее время специалисты работают над промышленными образцами устройства, которые планируется в будущем внедрить в производство. "Промышленный образец устройства сможет эксплуатироваться в качестве плазменного генератора в промышленных и лабораторных установках как отдельный модуль для создания высококачественных покрытий", – отметил другой инженер из НИЯУ МИФИ Андрей Казиев, добавив, что потенциальными заказчиками являются предприятия по созданию энергосберегающих стекол, современных энергетических элементов, а также предприятия машиностроения различных профилей.