黑龍江雙靶磁控濺射用途

來源: 發(fā)布時間:2022-01-18

磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,產(chǎn)生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,其運動軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,它們的運動路徑不只很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來轟擊靶材,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場E的作用下較終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。真空磁控濺射鍍膜特別適用于反應沉積鍍膜。黑龍江雙靶磁控濺射用途

黑龍江雙靶磁控濺射用途,磁控濺射

磁控濺射體系設備的穩(wěn)定性,對所生成的膜均勻性、成膜質(zhì)量、鍍膜速率等方面有很大的影響。磁控濺射體系設備的濺射品種有許多,按照運用的電源分,能夠分為直流磁控濺射,射頻磁控濺射,中頻磁控濺射等等。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。它的優(yōu)點是設備簡略,但直流二極管濺射堆積速率低;為了堅持自我約束的排放,它不能在低壓下進行;它不能濺射絕緣材料。這樣的缺陷約束了它的運用。在直流二極管濺射設備中添加熱陰極和輔佐陽極可構成直流三極管濺射。由添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離作用,因而即便在低壓下也能夠進行濺射。不然,能夠下降濺射電壓以進行低壓濺射。在低壓條件下;放電電流也會添加,并且能夠不受電壓影響地單獨操控。在熱陰極之前添加電極(網(wǎng)格狀)以形成四極濺射裝置能夠穩(wěn)定放電??墒牵@些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域,因而其尚未在工業(yè)中普遍運用。浙江多功能磁控濺射處理磁控濺射的原理:靶材背面加上強磁體,形成磁場。

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真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點:1、基片溫度低??衫藐枠O導走放電時產(chǎn)生的電子,而不必借助基材支架接地來完成,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不均所導致,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,需要通過一定手段將磁場分布改變,或者利用磁鐵在陰極中移動,也可提高靶材利用率。

非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結構,一種是其芯部磁場強度比外環(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)磁場強度高于芯部磁場強度,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,而是能夠到達基體表面,進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度,使襯底離子束流密度提高,通??蛇_5mA/cm2以上。這樣濺射源同時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,同時基體離子束流密度提高,對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導體、絕緣子等。

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磁控濺射設備的主要用途:(1)各種功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如,低溫沉積氮化硅減反射膜,以提高太陽能電池的光電轉換效率。(2)裝飾領域的應用,如各種全反射膜及半透明膜等,如手機外殼,鼠標等。(3)在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積(CVD)或金屬有機。(4)化學氣相沉積(CVD)生長困難及不適用的材料薄膜沉積,而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。(5)在光學領域:中頻閉合場非平衡磁控濺射技術也已在光學薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面得到應用。特別是透明導電玻璃普遍應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。(6)在機械加工行業(yè)中,表面功能膜、超硬膜,自潤滑薄膜的表面沉積技術自問世以來得到長足發(fā)展,能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩(wěn)定性能,從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。磁控濺射的優(yōu)點:基板低溫性。河北雙靶材磁控濺射處理

磁控濺射就是在外加電場的兩極之間引入一個磁場。黑龍江雙靶磁控濺射用途

隨著工業(yè)的需求和表面技術的發(fā)展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領域新的發(fā)展趨勢。高速濺射能夠得到大約幾個μm/min的高速率沉積,可以縮短濺射鍍膜的時間,提高工業(yè)生產(chǎn)的效率;有可能替代對環(huán)境有污染的電鍍工藝。當濺射率非常高,以至于在完全沒有惰性氣體的情況下也能維持放電,即是只用離化的被濺射材料的蒸汽來維持放電,這種磁控濺射被稱為自濺射。被濺射材料的離子化以及減少甚至取消惰性氣體,會明顯地影響薄膜形成的機制,加強沉積薄膜過程中合金化和化合物形成中的化學反應。由此可能制備出新的薄膜材料,發(fā)展新的濺射技術,例如在深孔底部自濺射沉積薄膜。黑龍江雙靶磁控濺射用途