多弧離子鍍沉積過程的計算機模擬

1 緒論
1.1 引言
1.2 研究意義
1.3 研究內容及方法
1.3.1 建立物理及數(shù)學模型
1.3.2 實現(xiàn)模擬
1.3.3 模擬結果及分析
1.4 研究技術路線
2 真空鍍膜技術
2.1 真空鍍膜技術概述
2.2 真空鍍膜技術分類
2.2.1 真空蒸發(fā)鍍技術
2.2.2 真空濺射鍍技術
2.2.3 真空離子鍍技術
2.2.4 束流沉積技術
2.2.5 化學氣相沉積技術
2.3 多弧離子鍍技術概述
2.3.1 離子鍍技術發(fā)展
2.3.2 多弧離子鍍技術特點
2.3.3 多弧離子鍍技術原理
3 多弧離子鍍沉積過程的理論基礎
3.1 真空物理基礎
3.1.1 真空度和真空區(qū)域劃分
3.1.2 氣體分子運動論
3.2 等離子體物理基礎
3.2.1 低溫等離子體物理概述
3.2.2 弧光放電特性
3.2.3 帶電粒子與表面的作用
3.3 薄膜生長
3.3.1 薄膜生長過程概述
3.3.2 吸附與凝結過程
4 多弧離子鍍物理過程及成分離析效應
4.1 多弧離子鍍物理過程
4.1.1 粒子蒸發(fā)過程
4.1.2 粒子運動過程
4.1.3 粒子吸附過程
4.2 主要工藝參數(shù)
4.2.1 基體負偏壓
4.2.2 氣體分壓
4.2.3 弧電流強度
4.2.4 本底真空度
4.2.5 試樣溫度
4.2.6 試樣轉動速率
4.2.7 沉積時間
4.2.8 磁場
4.3 離化率和成分離析效應
4.3.1 陰極電弧產(chǎn)物與離化現(xiàn)象
4.3.2 離化率
4.3.3 成分離析效應
5 計算機模擬技術
5.1 計算機模擬技術概述
5.1.1 計算機模擬技術特點
5.1.2 材料加工工藝的計算機模擬技術
5.2 多弧離子鍍計算機模擬技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
5.2.1 利用多弧離子鍍技術來制備涂層的研究歷程
5.2.2 模擬技術的研究歷程及發(fā)展趨勢
6 數(shù)學模型的建立
6.1 電場強度計算
6.1.1 桿的貢獻
6.1.2 上、下底的貢獻
6.1.3 筒壁的貢獻
6.2 電場強度公式轉化
6.3 帶電粒子受力分析及其速度和位移計算
6.4 模擬帶電粒子運動軌跡
7 程序的編制
7.1 模擬內容
7.2 軟件介紹
7.3 程序語言介紹
7.3.1 面向對象的程序設計
7.3.2 Visual C語言介紹
7.3.3 程序設計基本步驟
7.4 系統(tǒng)框架圖
7.5 系統(tǒng)流程圖
7.6 算法流程圖
8 粒子蒸發(fā)過程模擬
8.1 粒子蒸發(fā)宏觀過程
8.1.1 單一元素靶材
8.1.2 二元合金靶材
8.1.3 多元合金靶材
8.2 粒子蒸發(fā)微觀過程
8.2.1 單一元素靶材
8.2.2 二元合金靶材
8.2.3 多元合金靶材
9 偏壓電場分布情況模擬
9.1 偏壓電場分布曲線
9.2 一個粒子在偏壓電場內的運動
10 粒子運動過程模擬
10.1 單一元素靶材
10.2 二元合金靶材
10.3 多元合金靶材
11 粒子吸附過程模擬
11.1 單一元素靶材
11.2 二元合金靶材
11.3 多元合金靶材
12 模擬結果的討論與驗證
12.1 偏壓電場及其分布情況
12.2 偏壓對涂層均勻性的影響
12.3 成分離析效應分析
12.3.1 成分離析效應的影響因素
12.3.2 成分離析效應的效果
12.3.3 成分離析效應小結
12.3.4 成分離析效應的模擬結果與實驗驗證
13 主要程序代碼
13.1 蒸發(fā)宏觀過程模塊
13.2 蒸發(fā)微觀過程模塊
13.3 偏壓電場分布曲線模塊
13.4 偏壓電場內運動模塊
13.5 粒子運動模塊
13.6 粒子附著模塊
附錄
附錄1 真空鍍膜設備通用技術條件
附錄2 真空技術術語
參考文獻