云南陶瓷靶材磁控濺射鍍膜

磁控濺射靶材的原理：在被濺射的靶極與陽(yáng)極之間加一個(gè)正交磁場(chǎng)和電場(chǎng)，在高真空室中充入所需要的惰性氣體，永久磁鐵在靶材料表面形成250～350高斯的磁場(chǎng)，同高壓電場(chǎng)組成正交電磁場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下，Ar氣電離成正離子和電子，靶上加有一定的負(fù)高壓，從靶極發(fā)出的電子受磁場(chǎng)的作用與工作氣體的電離幾率增大，在陰極附近形成高密度的等離子體，Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面，以很高的速度轟擊靶面，使靶上被濺射出來的原子遵循動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理以較高的動(dòng)能脫離靶面飛向基片淀積成膜。磁控濺射一般分為二種：直流濺射和射頻濺射，其中直流濺射設(shè)備原理簡(jiǎn)單，在濺射金屬時(shí)，其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為普遍，除可濺射導(dǎo)電材料外，也可濺射非導(dǎo)電的材料，同時(shí)還可進(jìn)行反應(yīng)濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射，如今，常用的有電子回旋共振型微波等離子體濺射。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(jī)非金屬靶材等。云南陶瓷靶材磁控濺射鍍膜

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(jī)非金屬靶材等。其中無機(jī)非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。根據(jù)幾何形狀的不同，靶材可分為長(zhǎng)方體形靶材、圓柱體靶材和不規(guī)則形狀靶材；此外，靶材還可以分為實(shí)心和空心兩種類型靶材。目前靶材較常用的分類方法是根據(jù)靶材應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行劃分，主要包括半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用靶材、記錄介質(zhì)應(yīng)用靶材、顯示薄膜應(yīng)用靶材、光學(xué)靶材、超導(dǎo)靶材等。其中半導(dǎo)體領(lǐng)域用靶材、記錄介質(zhì)用靶材和顯示靶材是市場(chǎng)需求規(guī)模較大的三類靶材。山東雙靶材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。

談到磁控濺射，首先就要說濺射技術(shù)。濺射技術(shù)是指使得具有一定能量的粒子轟擊材料表面，使得固體材料表面的原子或分子分離，飛濺落于另一物體表面形成鍍膜的技術(shù)。被粒子轟擊的材料稱為靶材，而被鍍膜的固體材料稱為基片。首先由極板發(fā)射出粒子，這些粒子一般是電子，接著使它們?cè)谕怆妶?chǎng)加速下與惰性氣體分子一般是氬氣分子（即Ar原子）碰撞，使得其電離成Ar離子和二次電子。Ar離子會(huì)受到電場(chǎng)的作用，以高速轟擊靶材，使靶材表面原子或分子飛濺出去，落于基片表面沉積下來形成薄膜。

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點(diǎn)火和濺射很方便。這是因?yàn)榘校帢O），等離子體和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體（如陶瓷），則回路斷了。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強(qiáng)的電容，這樣在絕緣回路中靶材成了一個(gè)電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時(shí)接地技術(shù)很復(fù)雜，因而難大規(guī)模采用。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應(yīng)濺射。就是用金屬靶，加入氬氣和反應(yīng)氣體如氮?dú)饣蜓鯕?。?dāng)金屬靶材撞向零件時(shí)由于能量轉(zhuǎn)化，與反應(yīng)氣體化合生成氮化物或氧化物。磁控濺射成為鍍膜工業(yè)主要方法之一。

磁控濺射就是在外加電場(chǎng)的兩極之間引入一個(gè)磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)使得電子受到洛倫茲力的束縛作用，其運(yùn)動(dòng)路線受到控制，因此大幅度增加了電子與Ar分子（原子）碰撞的幾率，提高了氣體分子的電離程度，從而使濺射效率得到很大的提升。濺射現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)以來己被普遍應(yīng)用在多種薄膜的制備中，如制備金屬、半導(dǎo)體、合金、氧化物以及化合物半導(dǎo)體等。磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn):利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)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(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控濺射在技術(shù)上可以分為直流(DC)磁控濺射、中頻(MF)磁控濺射、射頻(RF)磁控濺射。磁控濺射在靶材表面建立與電場(chǎng)正交磁場(chǎng)，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題。江西專業(yè)磁控濺射實(shí)驗(yàn)室

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。云南陶瓷靶材磁控濺射鍍膜

高速率磁控濺射的一個(gè)固有的性質(zhì)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(dǎo)致沉積過程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長(zhǎng)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(dǎo)熱率及較薄膜的靶厚度。同時(shí)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(gè)問題。云南陶瓷靶材磁控濺射鍍膜

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