江蘇多功能磁控濺射處理

磁控濺射的濺射技術(shù)：直流磁控濺射技術(shù)：為了解決陰極濺射的缺陷，人們在20世紀70年發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點，因而獲得了迅速發(fā)展和普遍應(yīng)用。其原理是：在磁控濺射中，由于運動電子在磁場中受到洛侖茲力，它們的運動軌跡會發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運動，其運動路徑變長，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù)，使等離子體密度增大，從而磁控濺射速率得到很大的提高，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作，降低薄膜污染的傾向；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時，經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達陽極時，已變成低能電子，從而不會使基片過熱。因此磁控濺射法具有“高速、“低溫”的優(yōu)點。磁控濺射的原理：靶材背面加上強磁體，形成磁場。江蘇多功能磁控濺射處理

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(zhuǎn)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(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射設(shè)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。智能磁控濺射特點不同的金屬、合金、氧化物能夠進行混合，同時濺射于基材上。

相較于蒸發(fā)鍍膜，真空磁控濺射鍍膜的膜更均勻，那么真空蒸發(fā)鍍膜所鍍出來的膜厚度在中心位置一般會薄一點。因此，由于我們無法控制真空蒸發(fā)鍍膜的膜層的厚度，而真空磁控濺射鍍膜的過程中可通過控制時間長短來控制鍍層厚度，所以蒸鍍真空鍍膜不適應(yīng)企業(yè)大規(guī)模的生產(chǎn)。反之，濺射鍍膜在這方面就比較有優(yōu)勢了。那么相對于蒸發(fā)鍍膜來說，真空磁控濺射鍍膜除了膜厚均勻與可控靈活的優(yōu)勢之外，還有這些特點：磁控濺射鍍的膜層的純度高，因此致密性好；膜層物料靈活，薄膜可以由大多數(shù)材料構(gòu)成，包括常見的合金、化合物之類的；濺射鍍膜的沉積速率較低，整體設(shè)備相對復(fù)雜一些；真空濺射薄膜與作用基底之間的粘合、附著力很好。

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。可是只能濺射金屬靶材，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(dǎo)致濺射無法持續(xù)。因而關(guān)于金屬靶材通常用直流磁控濺射，因為造價廉價，結(jié)構(gòu)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(qū)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。真空磁控濺射鍍膜特別適用于反應(yīng)沉積鍍膜。

直流濺射的結(jié)構(gòu)原理：真空室中裝有輝光放電的陰極，靶材就裝在此極表面上，接受離子轟擊；安裝鍍膜基片或工件的樣品臺以及真空室接地，作為陽極。操作時將真空室抽至高真空后，通入氬氣，并使其真空度維持在1.0Pa左右，再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上，即可產(chǎn)生輝光放電。此時，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng)。由靶材表面濺射出來的原子沉積在基片或工件上，形成鍍層。磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來。直流磁控濺射工藝

濺射工藝可重復(fù)性好，可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜。江蘇多功能磁控濺射處理

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(zhuǎn)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(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射是70年代迅速發(fā)展起來的一種“高速低溫濺射技術(shù)”。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場。當(dāng)濺射產(chǎn)生的二次電子在陰極位降區(qū)內(nèi)被加速為高能電子后，并不直接飛向陽極，而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運動。高能電子不斷與氣體分子發(fā)生碰撞并向后者轉(zhuǎn)移能量，使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子較終沿磁力線漂移到陰極附近而被吸收，避免高能電子對極板的強烈轟擊，消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷，體現(xiàn)出磁控濺射中極板“低溫”的特點。由于外加磁場的存在，電子的復(fù)雜運動增加了電離率，實現(xiàn)了高速濺射。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)。江蘇多功能磁控濺射處理

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