河北單靶磁控濺射儀器

非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結構，一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高，磁力線沒有閉合，被引向真空室壁，基體表面的等離子體密度低，因此該方式很少被采用。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度，磁力線沒有完全形成閉合回路，部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面，使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域，同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離，等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域，而是能夠到達基體表面，進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度，使襯底離子束流密度提高，通?？蛇_5mA/cm2以上。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源，基體離子束流密度與靶材電流密度成正比，靶材電流密度提高，沉積速率提高，同時基體離子束流密度提高，對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。高速率磁控濺射的一個固有的性質是產生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。河北單靶磁控濺射儀器

特殊濺射沉積技術：以上面幾種做基礎，為達到某些特殊目的而產生的濺射技術。1、反應濺射：可分為兩類，第一種情況是靶為純金屬、合金或混合物，通入的氣體是反應氣體，或Ar加上一部分反應氣體；第二種情況是靶為化合物，在純氬氣氣氛中濺射產生分解，使膜內缺少一種或多種靶成分，在濺射時需要補充反應氣體以補償損失的成分。常用的反應氣體有氧、氮、氧+氮、乙炔、甲烷等。1）反應過程，反應發(fā)生在表面--靶或基體上，活性氣體也可以形成活性基團，濺射原子與活性基團碰撞也會形成化合物沉積在基體上。當通入的反應氣體壓強很低，或靶的濺射產額很高時化合物的合成發(fā)生在基體上，而且化合物的成分取決于濺射粒子和反應氣體到達基體的相對速度，這種條件下，靶面的化學反應消失或者是化合物分解的速度遠大于合成的速度；當氣體壓強繼續(xù)升高，或濺射產額降低時化合反應達到某個域值，此后在靶上的化學合成速度大于逸出速度，認為化合物在靶面進行。海南智能磁控濺射用途磁控濺射是眾多獲得高質量的薄膜技術當中使用較普遍的一種鍍膜工藝。

脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)直流電源進行磁控濺射沉積。脈沖濺射可以有效地抑制電弧產生進而消除由此產生的薄膜缺陷，同時可以提高濺射沉積速率，降低沉積溫度等一系列明顯的優(yōu)點，是濺射絕緣材料沉積的首先選擇的工藝過程。高功率脈沖磁控濺射技術作為一種高離化率物理中氣相沉積技術，可以明顯提高薄膜結構可控性，進而獲得優(yōu)異的薄膜性能，對薄膜工業(yè)的發(fā)展有重要意義。近幾年來，高功率脈沖磁控濺射技術在國內外研究領域和工業(yè)界受到了普遍關注和重視。

磁控濺射設備的主要用途：（1）各種功能性薄膜：如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽能電池的光電轉換效率。（2）裝飾領域的應用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機外殼，鼠標等。（3）在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術，主要應用在化學氣相沉積或金屬有機。（4）化學氣相沉積困難及不適用的材料薄膜沉積，而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。（5）在光學領域：中頻閉合場非平衡磁控濺射技術也已在光學薄膜、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面得到應用。特別是透明導電玻璃普遍應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。（6）在機械加工行業(yè)中，表面功能膜、超硬膜，自潤滑薄膜的表面沉積技術自問世以來得到長足發(fā)展，能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩(wěn)定性能，從而大幅度地提高涂層產品的使用壽命。磁控濺射除上述已被大量應用的領域，還在高溫超導薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。磁控濺射的優(yōu)點：膜的牢固性好。

PVD技術特征：過濾陰極?。哼^濾陰極電弧配有高效的電磁過濾系統(tǒng)，可將弧源產生的等離子體中的宏觀大顆粒過濾掉，因此制備的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蝕性能好，與機體的結合力很強。離子束：離子束加工是在真空條件下，先由電子槍產生電子束，再引入已抽成真空且充滿惰性氣體之電離室中，使低壓惰性氣體離子化。由負極引出陽離子又經加速、集束等步驟，獲得具有一定速度的離子投射到材料表面，產生濺射效應和注入效應。由于離子帶正電荷，其質量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍，所以離子束比電子束具有更大的撞擊動能，是靠微觀的機械撞擊能量來加工的。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。江西直流磁控濺射工藝

磁控濺射涂層有很好的牢固性，濺射薄膜與基板，機械強度得到了改善，更好的附著力。河北單靶磁控濺射儀器

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，產生輝光放電，Ar+離子經電場加速轟擊靶材，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。河北單靶磁控濺射儀器

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