Ảnh hưởng của hình học thiết bị và điều kiện lắng đọng đối với cấu trúc và bề mặt của lớp phủ dày được phun bắn

Hai hình thức hình học lắng đọng phun bắn đối xứng trụ và bổ sung, gồm có cực dương và cực rỗng, đã được sử dụng để lắng đọng các lớp phủ dày (∼25-μ) của nhiều loại kim loại (Mo, Cr, Ti, Fe, Cu và hợp kim Al) lên các nền thủy tinh và kim loại với tốc độ lắng đọng từ 1000–2000 Å/phút dưới các điều kiện khác nhau về nhiệt độ nền, áp suất argon và bùng nổ plas. Đặc điểm bề mặt lớp phủ và mặt cắt ngang gãy của chúng đã được nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử quét. Các mặt cắt được đánh bóng đã được kiểm tra về mặt kim loại học. Hướng tinh thể đã được xác định bằng nhiễu xạ X-ray. Cấu trúc vi mô thường phù hợp với mô hình ba vùng do Movchan và Demchishin đề xuất [Fiz. Metal. Metalloved. 28, 653 (1969)]. Ba điểm khác biệt được ghi nhận: (1) dưới áp suất argon thấp, một vùng chuyển tiếp rộng từ vùng 1 đến vùng 2 bao gồm các hạt sợi dày đặc đã được xác định; (2) các hạt cột trong vùng 2 có xu hướng trở thành đa diện ở nhiệt độ cao, mặc dù các mặt đa diện thường được thay thế bằng bề mặt phẳng nhẵn ở nhiệt độ cao hơn; (3) các hạt hình tròn trong vùng 3 thường không được quan sát thấy dưới các điều kiện lắng đọng được nghiên cứu. Việc lắng đọng bằng cực rỗng đã làm nổi bật những đặc điểm của sự phát triển lớp phủ liên quan đến sự tạo hình bóng giữa các hạt.