江西多層磁控濺射

磁控濺射包括很多種類，各有不同工作原理和應用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。主要問題是反應不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面以及靶源表面，從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。國外發(fā)明的孿生靶源技術，很好的解決了這個問題。其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化。磁控濺射就是提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。江西多層磁控濺射

磁控濺射技術得以普遍的應用,是由該技術有別于其它鍍膜方法的特點所決定的。其特點可歸納為:可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質,尤其適合高熔點和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質與氣體分子的化合物薄膜;控制真空室中的氣壓、濺射功率,基本上可獲得穩(wěn)定的沉積速率,通過精確地控制濺射鍍膜時間,容易獲得均勻的高精度的膜厚,且重復性好;濺射粒子幾乎不受重力影響,靶材與基片位置可自由安排;基片與膜的附著強度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會繼續(xù)表面擴散而得到硬且致密的薄膜,同時高能量使基片只要較低的溫度即可得到結晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生產(chǎn)厚度10nm以下的極薄連續(xù)膜。吉林陶瓷靶材磁控濺射處理用真空磁控濺射鍍膜設備可在車窗玻璃鍍涂二氧化鈦，這個鍍層可以賦予車窗自清潔效果。

高速率磁控濺射的一個固有的性質是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片，導致沉積過程中大量粒子的能量被轉移到生長薄膜上，引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走，薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán)，還要求良好的靶材導熱率及較薄膜的靶厚度。同時高速率磁控濺射中典型的靶材利用率只有20%～30%，因而提高靶材利用率也是有待于解決的一個問題。

磁控濺射體系設備的穩(wěn)定性，對所生成的膜均勻性、成膜質量、鍍膜速率等方面有很大的影響。磁控濺射體系設備的濺射品種有許多，按照運用的電源分，能夠分為直流磁控濺射，射頻磁控濺射，中頻磁控濺射等等。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。它的優(yōu)點是設備簡略，但直流二極管濺射堆積速率低；為了堅持自我約束的排放，它不能在低壓下進行；它不能濺射絕緣材料。這樣的缺陷約束了它的運用。在直流二極管濺射設備中添加熱陰極和輔佐陽極可構成直流三極管濺射。由添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離作用，因而即便在低壓下也能夠進行濺射。不然，能夠下降濺射電壓以進行低壓濺射。在低壓條件下；放電電流也會添加，并且能夠不受電壓影響地單獨操控。在熱陰極之前添加電極（網(wǎng)格狀）以形成四極濺射裝置能夠穩(wěn)定放電。可是，這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域，因而其尚未在工業(yè)中普遍運用。磁控濺射的優(yōu)點：沉積速率高。

磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下，被加速的高能粒子轟擊靶材表面，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉移到基體表面而成膜。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。該技術可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射設備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓，陽離子在電場的作用下轟擊靶材，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材，因為如果是絕緣體靶材，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”，濺射率越來越低。磁控濺射靶材的分類：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。天津射頻磁控濺射優(yōu)點

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。江西多層磁控濺射

直流磁控濺射所用的電源是直流高壓電源，通常在300～1000V，特點是濺射速率快，造價低，后期維修保養(yǎng)廉價?？墒侵荒転R射金屬靶材，假如靶材是絕緣體，隨著濺射的深化，靶材會聚集很多的電荷，導致濺射無法持續(xù)。因而關于金屬靶材通常用直流磁控濺射，因為造價廉價，結構簡略，目前在工業(yè)上使用普遍。脈沖磁控濺射是采用脈沖電源或者直流電源與脈沖生成裝置配合，輸出脈沖電流驅動磁控濺射沉積。一般使用矩形波電壓，既容易獲得又有利于研究濺射放電等離子體的變化過程。工作模式與中頻濺射。江西多層磁控濺射