Tarihsel olarak, ilk iyon implanteri helyum bazlı olup 1911 yılında Ernest Rutherford ve öğrencileri tarafından Cambridge'deki Cavendish Laboratuvarında inşa edilmiş ve işletilmiştir. 1949 yılında Shockley, iyon implantasyonu kullanarak p-n kavşağı üretimini tanımlayan "Yarı İletken Çevirme Cihazı" adlı bir patent başvurusunda bulundu. 1954 yılında, iyon implantasyonu ekipmanı için temel bir tanım veren "İyon Bombardımanı ile Yarı İletken Cihazların Oluşturulması" adlı başka bir patent başvurusunda bulundu.
1960 ve 1976 yılları arasında, iyon implanterlerinin ticari ekipman üretimi sağlam bir şekilde kurulmuştur. 1976'da Varian Associates, ilk sıralı, gofretten gofrete, yüksek verimli (saatte yaklaşık 200 gofret) iyon implanter olan DF-4 modelini geliştirdi ve 1978'in sonunda dünyada en yaygın kullanılan ticari iyon implantasyon sistemi haline geldi. Başlangıçta, iyon implantasyon teknolojisinin geliştirilmesi, IC endüstrileri için yarı iletken malzemeleri uyuşturmak (bor, fosfor veya arsenik gibi dopant iyonlarının eklenmesi anlamına gelir) için kullanıldı ve metallerin özelliklerini iyileştirmek için kullanılmadan önce birkaç yıl geçti.
Modern İyon implantasyonu, malzemeyi çok yüksek enerjili iyon demeti ile bombardıman ederek alt tabaka sıcaklığını yükseltmeden yüzey malzemesinin fiziksel ve/veya kimyasal modifikasyonudur. Bu işlem, tüm endüstriyel sektörlerdeki uygulamalara fayda sağlayan yüzey (1/10 µm'den 10µm'ye kadar) özelliklerini iyileştirir.
Süreç işliyor
The ion implantation technique involves bombarding the surface material with specific ions (secondary vacuum pressure < 10-5 mbar) whose energy are around 100keV. On metallic substrate, penetration into the material is very intense and the ions are fixed, losing their energy after collision with the substrate atoms.
When applied to polymers, the temperature is lower(< 100°C). This cold plasma vacuum treatment alters the material structure up to a depth of several micrometres without increasing its thickness because it is not a coating.
İyon implantasyonunun avantajları nelerdir?
- Parçaların yüzey sertliğini artırarak yapışkan aşınmasına karşı mükemmel direnç sağlar
- Sürtünme katsayısını azaltır, parçaların tutukluk önleme özelliğini geliştirir
- Sıcaklığı artırmadan yorulma eşiğini yükselterek malzemenin mekanik özelliklerini korur
- Parçalarda geometrik deformasyon yok
- Yüzey kalitesini (örneğin ayna cilası) ve mekanik özellikleri (örneğin düşük sıcaklıkta temperlenmiş çelikler) korur
- Delaminasyon riski yok (bu bir kaplama değildir), pullanma yok
- Metallere, polimerlere ve elastomerlere uygulanabilir
İyon implantasyonunun uygulamaları nelerdir?
İyon implantasyonunun uygulamaları nelerdir?- PLASTİKLER, POLİMERLER VE ELASTOMERLER (PE, PP, HNBR, vb.)
- İlaç endüstrisi: contalar, pullar, vb.
- Tıp endüstrisi: şırıngalar, kapaklar, membranlar, silikon implantlar, vb.
- Araba parçaları: V contalar, dudaklı contalar, O-ring contalar, konektörler, vb.
- METAL PARÇALAR (titanyum, alüminyum, değerli metaller, vb.)
- Hassas bileşenler ve mikro mekanizmalar, havacılık ve savunma sanayileri için yüksek teknoloji parçaları.
- Tıp endüstrisi: protezler, vb.
- Lüks ürünler: saat bileşeni uygulamaları vb.
İyon implantasyonu hakkında daha fazla bilgi için lütfen Bodycote ile iletişime geçin