山東非金屬磁控濺射分類

磁控濺射的基本原理就是以磁場改變電子運動方向，束縛和延長運動路徑，提高電子的電離概率和有效地利用了電子的能量。因此在形成高密度等離子體的異常輝光放電中，正離子對靶材轟擊所引起的靶材濺射更加有效，同時受正交電磁場的束縛的電子只能在其能量將要耗盡時才能沉積在基片上，這就是磁控濺射具有低溫高速兩大特點的機理。磁控濺射的特點是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射屬于輝光放電范疇，利用陰極濺射原理進(jìn)行鍍膜。山東非金屬磁控濺射分類

磁控直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導(dǎo)體材料，不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導(dǎo)致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?，須用射頻濺射法（RF）。濺射過程中涉及到復(fù)雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當(dāng)這種碰撞級聯(lián)到達(dá)靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。湖南共濺射磁控濺射原理磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。

磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點：1、磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場轉(zhuǎn)圈.相應(yīng)地,環(huán)狀磁場控制的區(qū)域是等離子體密度較高的部位.在磁控濺射時,可以看見濺射氣體——氬氣在這部位發(fā)出強烈的淡藍(lán)色輝光,形成一個光環(huán).處于光環(huán)下的靶材是被離子轟擊較嚴(yán)重的部位,會濺射出一條環(huán)狀的溝槽.環(huán)狀磁場是電子運動的軌道,環(huán)狀的輝光和溝槽將其形象地表現(xiàn)了出來.磁控濺射靶的濺射溝槽一旦穿透靶材,就會導(dǎo)致整塊靶材報廢,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;2、等離子體不穩(wěn)定。

平衡磁控濺射即傳統(tǒng)的磁控濺射，是在陰極靶材背后放置芯部與外環(huán)磁場強度相等或相近的永磁體或電磁線圈，在靶材表面形成與電場方向垂直的磁場。沉積室充入一定量的工作氣體，通常為Ar，在高壓作用下Ar原了電離成為Ar+離子和電子，產(chǎn)生輝光放電，Ar+離子經(jīng)電場加速轟擊靶材，濺射出靶材原子、離子和二次電子等。電子在相互垂直的電磁場的作用下，以擺線方式運動，被束縛在靶材表面，延長了其在等離子體中的運動軌跡，增加其參與氣體分子碰撞和電離的過程，電離出更多的離子，提高了氣體的離化率，在較低的氣體壓力下也可維持放電，因而磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力，也同時提高了濺射的效率和沉積速率。磁控濺射的技術(shù)特點是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場方向垂直的磁場，一般采用永久磁鐵實現(xiàn)。

磁控濺射的原理：靶材背面加上強磁體，形成磁場。在正負(fù)電極間施以高的電壓產(chǎn)生等離子體，使氬氣發(fā)生輝光放電。等離子體中的電子在相互垂直的電場和磁場的共同作用下做螺旋式運動，飛向正電極，在運動過程中與氬氣原子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生Ar離子和電子，帶負(fù)電的電子又在相互垂直的電場和磁場的共同作用下向正電級做螺旋式運動，電子再次與氬氣原子發(fā)生碰撞，隨著碰撞次數(shù)的增大，電子的能量逐漸降低，較后落在襯底上，這就使得高速電子對襯底轟擊產(chǎn)生的溫升大幅度降低。Ar離子向負(fù)極加速運動，與靶材發(fā)生碰撞。能量適當(dāng)?shù)腁r離子離子轟擊靶材后使得靶材原子脫離靶材表面，較后沉積在襯底上形成薄膜。磁控濺射鍍膜的適用范圍：建材及民用工業(yè)中。江西單靶磁控濺射鍍膜

隨著工業(yè)的需求和表面技術(shù)的發(fā)展，新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢。山東非金屬磁控濺射分類

磁控濺射鍍膜常見領(lǐng)域應(yīng)用：1.一些不適合化學(xué)氣相沉積(MOCVD)的材料可以通過磁控濺射沉積，這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。2.機械工業(yè)：如表面功能膜、超硬膜、自潤滑膜等.這些膜能有效提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性，從而大幅度提高產(chǎn)品的使用壽命.3.光領(lǐng)域：閉場非平衡磁控濺射技術(shù)也已應(yīng)用于光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃.特別是，透明導(dǎo)電玻璃普遍應(yīng)用于平板顯示器件、太陽能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。山東非金屬磁控濺射分類