福建非金屬磁控濺射流程

非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)，一種是其芯部磁場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度高于芯部磁場(chǎng)強(qiáng)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(shí)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(dá)基體表面，進(jìn)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，通常可達(dá)5mA/cm2以上。這樣濺射源同時(shí)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(shí)基體離子束流密度提高，對(duì)沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。這提高了薄膜工藝的效率，使它們能夠在較低的壓力下更快地生長(zhǎng)。福建非金屬磁控濺射流程

磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來，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，成為鍍膜工業(yè)主要方法之一。磁控濺射與其它鍍膜技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：可制備成靶的材料廣，幾乎所有金屬，合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式，可沉積配比精確恒定的合金；在濺射的放電氣氛中加入氧、氮或其它活性氣體，可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜；通過精確地控制濺射鍍膜過程，容易獲得均勻的高精度的膜厚；通過離子濺射靶材料物質(zhì)由固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子態(tài)，濺射靶的安裝不受限制，適合于大容積鍍膜室多靶布置設(shè)計(jì)；濺射鍍膜速度快，膜層致密，附著性好等特點(diǎn)，很適合于大批量，高效率工業(yè)生產(chǎn)。北京高溫磁控濺射鍍膜磁控濺射發(fā)展至今，除了上述一般濺射方法的優(yōu)點(diǎn)外，還實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。

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(diǎn)是濺射速率快，造價(jià)低，后期維修保養(yǎng)廉價(jià)?？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(huì)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?yàn)樵靸r(jià)廉價(jià)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)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。

磁控濺射靶材的制備方法：磁控濺射靶材的制備技術(shù)方法按生產(chǎn)工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類，在靶材的制備過程中，除嚴(yán)格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結(jié)晶取向之外，對(duì)熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需要加以嚴(yán)格的控制，以保證靶材的質(zhì)量。1、熔融鑄造法：與粉末冶金法相比，熔融鑄造法生產(chǎn)的靶材產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，致密度高。2、粉末冶金法：通常，熔融鑄造法無法實(shí)現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備，對(duì)于熔點(diǎn)和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬，采用普通的熔融鑄造法，一般也難以獲得成分均勻的合金靶材；對(duì)于無機(jī)非金屬靶材、復(fù)合靶材，熔融鑄造法更是無能為力，而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術(shù)難題的較佳途徑。同時(shí)，粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細(xì)晶結(jié)構(gòu)、節(jié)約原材料、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。磁控濺射技術(shù)在光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面也得到應(yīng)用。

磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：（1）成膜致密、均勻。濺射的薄膜聚集密度普遍提高了。從顯微照片看，濺射的薄膜表面微觀形貌比較精致細(xì)密，而且非常均勻。（2）濺射的薄膜均具有優(yōu)異的性能。如濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學(xué)性能、電學(xué)性能及某些特殊性能。（3）易于組織大批量生產(chǎn)。磁控源可以根據(jù)要求進(jìn)行擴(kuò)大，因此大面積鍍膜是容易實(shí)現(xiàn)的。再加上濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動(dòng)控制，因此工業(yè)上流水線作業(yè)完全成為可能。（4）工藝環(huán)保。傳統(tǒng)的濕法電鍍會(huì)產(chǎn)生廢液、廢渣、廢氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。不產(chǎn)生環(huán)境污染、生產(chǎn)效率高的磁控濺射鍍膜法則可較好解決這一難題。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。深圳高質(zhì)量磁控濺射用處

磁控濺射涂層有很好的牢固性，濺射薄膜與基板，機(jī)械強(qiáng)度得到了改善，更好的附著力。福建非金屬磁控濺射流程

磁控濺射的工藝研究：1、功率：每一個(gè)陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極的尺寸和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個(gè)恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時(shí)監(jiān)控電壓，通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時(shí)可以調(diào)節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率就越大。2、速度：另一個(gè)變量是速度。對(duì)于單端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對(duì)于雙端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下，傳動(dòng)速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體：較后一個(gè)變量是氣體，可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進(jìn)行使用。福建非金屬磁控濺射流程

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