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真空磁控濺射鍍膜特別適用于反應(yīng)沉積鍍膜,實(shí)際上,真空磁控濺射鍍膜這種工藝可以沉積任何氧化物、碳化物以及氮化物材料的薄膜。此外,該工藝也特別適合用于多層膜結(jié)構(gòu)的沉積,包括了光學(xué)設(shè)計(jì)、彩色膜、耐磨涂層、納米層壓板、超晶格鍍膜、絕緣膜等。早在1970年,已經(jīng)有了高質(zhì)量的光學(xué)薄膜沉積案例,開(kāi)發(fā)了多種光學(xué)膜層材料。這些材料包括有透明導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體、聚合物、氧化物、碳化物以及氮化物等,至于氟化物則多是用在蒸發(fā)鍍膜等工藝當(dāng)中。磁控濺射設(shè)備的主要用途:裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用,如各種全反射膜及半透明膜等,如手機(jī)外殼,鼠標(biāo)等。云南磁控濺射鍍膜
磁控濺射技術(shù)不只是科學(xué)研究和精密電子制造中常用的薄膜制備工藝技術(shù),經(jīng)過(guò)多年的不斷完善和發(fā)展,該技術(shù)也已經(jīng)成為重要的工業(yè)化大面積真空鍍膜技術(shù)之一,普遍應(yīng)用于玻璃、汽車(chē)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子工業(yè)等工業(yè)和民生領(lǐng)域。例如,采用磁控濺射工藝生產(chǎn)鍍膜玻璃,其膜層可以由多層金屬或金屬氧化物祖成,允許任意調(diào)節(jié)能量通過(guò)率、反射率,具有良好的美觀(guān)效果,被越來(lái)越多的被應(yīng)用于現(xiàn)代建筑領(lǐng)域。再比如,磁控濺射技術(shù)也能夠應(yīng)用于織物涂層,這些織物涂層可以應(yīng)用于安全領(lǐng)域,如防電擊、電磁屏蔽和機(jī)器人防護(hù)面料等,也可用于染料制作。這樣的涂層織物在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、電子工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。遼寧磁控濺射鍍膜磁控濺射技術(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。
真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點(diǎn):1、基片溫度低。可利用陽(yáng)極導(dǎo)走放電時(shí)產(chǎn)生的電子,而不必借助基材支架接地來(lái)完成,可以有效減少電子轟擊基材,因而基材的溫度較低,非常適合一些不太耐高溫的塑料基材鍍膜。2、磁控濺射靶表面不均勻刻蝕。磁控濺射靶表面刻蝕不均是由靶磁場(chǎng)不均所導(dǎo)致,靶的局部位置刻蝕速率較大,使靶材有效利用率較低(只20%-30%的利用率)。因此,想要提高靶材利用率,需要通過(guò)一定手段將磁場(chǎng)分布改變,或者利用磁鐵在陰極中移動(dòng),也可提高靶材利用率。
磁控濺射技術(shù)原理:電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片。氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛倫茲力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng),該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線(xiàn)的束縛,遠(yuǎn)離靶材,較終沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑,改變電子的運(yùn)動(dòng)方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只只是基片,真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì)。玻璃基片在陰極下的移動(dòng)是通過(guò)傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。
真空磁控濺射技術(shù):真空磁控濺射技術(shù)是指一種利用陰極表面配合的磁場(chǎng)形成電子陷阱,使在E×B的作用下電子緊貼陰極表面飄移。設(shè)置一個(gè)與靶面電場(chǎng)正交的磁場(chǎng),濺射時(shí)產(chǎn)生的快電子在正交的電磁場(chǎng)中作近似擺線(xiàn)運(yùn)動(dòng),增加了電子行程,提高了氣體的離化率,同時(shí)高能量粒子與氣體碰撞后失去能量,基體溫度較低,在不耐溫材料上可以完成鍍膜。這種技術(shù)是玻璃膜技術(shù)中的較較好技術(shù),是由航天工業(yè)、兵器工業(yè)、和核工業(yè)三個(gè)方面相結(jié)合的較好技術(shù)的民用化,民用主要是通過(guò)這種技術(shù)達(dá)到節(jié)能、環(huán)保等作用。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用,因此更有可能在基底上沉積。北京射頻磁控濺射儀器
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。云南磁控濺射鍍膜
非平衡磁控濺射的磁場(chǎng)有邊緣強(qiáng),也有中部強(qiáng),導(dǎo)致濺射靶表面磁場(chǎng)的“非平衡”。磁控濺射靶的非平衡磁場(chǎng)不只有通過(guò)改變內(nèi)外磁體的大小和強(qiáng)度的永磁體獲得,也有由兩組電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生,或采用電磁線(xiàn)圈與永磁體混合結(jié)構(gòu),還有在陰極和基體之間增加附加的螺線(xiàn)管,用來(lái)改變陰極和基體之間的磁場(chǎng),并以它來(lái)控制沉積過(guò)程中離子和原子的比例。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(xiàn)沒(méi)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(xiàn)沒(méi)有完全形成閉合回路,部分外環(huán)的磁力線(xiàn)延伸到基體表面,使得部分二次電子能夠沿著磁力線(xiàn)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??蛇_(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。云南磁控濺射鍍膜
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