江西專業(yè)磁控濺射特點

PVD技術(shù)特征如下：在真空室內(nèi)充入放電所需要的惰性氣體，在高壓電場作用下氣體分子因電離而產(chǎn)生大量正離子。帶電離子被強電場加速，便形成高能量的離子流轟擊蒸發(fā)源材料。在離子轟擊下，蒸發(fā)源材料的原子將離開固體表面，以高速度濺射到基片上并沉積成薄膜。RF濺射：RF濺射使用的頻率約為13.56MHz，它不需要熱陰極，能在較低的氣壓和較低的電壓下進行濺射。RF濺射不只可以沉積金屬膜，而且可以沉積多種材料的絕緣介質(zhì)膜，因而使用范圍較廣。電弧離子鍍：陰極弧技術(shù)是在真空條件下，通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài)，從而完成薄膜材料的沉積，該技術(shù)材料的離化率更高，薄膜性能更加優(yōu)異。在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極，就構(gòu)成直流三極濺射。江西專業(yè)磁控濺射特點

磁控濺射的優(yōu)點如下：1、沉積速度快、基材溫升低、對膜層的損傷?。?、對于大部分材料，只要能制成靶材，就可以實現(xiàn)濺射；3、濺射所獲得的薄膜與基片結(jié)合較好；4、濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好；5、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；6、能夠控制鍍層的厚度，同時可通過改變參數(shù)條件控制組成薄膜的顆粒大??；7、不同的金屬、合金、氧化物能夠進行混合，同時濺射于基材上；8、易于實現(xiàn)工業(yè)化。吉林金屬磁控濺射過程磁控濺射是物理的氣相沉積的一種，也是物理的氣相沉積中技術(shù)較為成熟的。

磁控濺射又稱為高速低溫濺射，在磁場約束及增強下的等離子體中的工作氣體離子，在靶陰極電場的加速下，轟擊陰極材料，使材料表面的原子或分子飛離靶面，穿越等離子體區(qū)以后在基片表面淀積、遷移較終形成薄膜。與二極濺射相比較，磁控濺射的沉積速率高，基片升溫低，膜層質(zhì)量好，可重復(fù)性好，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。它的發(fā)展引起了薄膜制備工藝的巨大變革。磁控濺射源在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個基本條件：(1)建立與電場垂直的磁場；(2)磁場方向與陰極表面平行，并組成環(huán)形磁場。

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，從而該方法只能濺射導(dǎo)體材料，不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導(dǎo)致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?，須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復(fù)雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好。

磁控濺射的工藝研究：1、功率。每一個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，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時監(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。另一個變量是速度。對于單端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對于雙端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下，傳動速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個變量是氣體，可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進行使用。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。北京反應(yīng)磁控濺射方案

真空磁控濺射涂層技術(shù)不同于真空蒸發(fā)涂層技術(shù)。江西專業(yè)磁控濺射特點

磁控濺射的工藝研究：濺射變量。電壓和功率：在氣體可以電離的壓強范圍內(nèi)如果改變施加的電壓，電路中等離子體的阻抗會隨之改變，引起氣體中的電流發(fā)生變化。改變氣體中的電流可以產(chǎn)生更多或更少的離子，這些離子碰撞靶體就可以控制濺射速率。一般來說，提高電壓可以提高離化率。這樣電流會增加，所以會引起阻抗的下降。提高電壓時，阻抗的降低會大幅度地提高電流，即大幅度提高了功率。如果氣體壓強不變，濺射源下的基片的移動速度也是恒定的，那么沉積到基片上的材料的量則決定于施加在電路上的功率。在VONARDENNE鍍膜產(chǎn)品中所采用的范圍內(nèi)，功率的提高與濺射速率的提高是一種線性的關(guān)系。江西專業(yè)磁控濺射特點

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