真空磁控溅射镀膜特别适用于反应沉积镀膜,实际上,真空磁控溅射镀膜这种工艺可以沉积任何氧化物、碳化物以及氮化物材料的薄膜。此外,该工艺也特别适合用于多层膜结构的沉积,包括了光学设计、彩色膜、耐磨涂层、纳米层压板、超晶格镀膜、绝缘膜等。早在1970年,已经有了高质量的光学薄膜沉积案例,开发了多种光学膜层材料。这些材料包括有透明导电材料、半导体、聚合物、氧化物、碳化物以及氮化物等,至于氟化物则多是用在蒸发镀膜等工艺当中。磁控溅射又称为高速低温溅射。四川多功能磁控溅射要多少钱
磁控溅射的基本原理是利用Ar一O2混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下,被加速的高能粒子轰击靶材表面,能量交换后,靶材表面的原子脱离原晶格而逸出,转移到基体表面而成膜。磁控溅射的特点是成膜速率高,基片温度低,膜的粘附性好,可实现大面积镀膜。该技术可以分为直流磁控溅射法和射频磁控溅射法。磁控溅射是70年代迅速发展起来的一种“高速低温溅射技术”。磁控溅射是在阴极靶的表面上方形成一个正交电磁场。当溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速为高能电子后,并不直接飞向阳极,而是在正交电磁场作用下作来回振荡的近似摆线的运动。高能电子不断与气体分子发生碰撞并向后者转移能量,使之电离而本身变成低能电子。这些低能电子较终沿磁力线漂移到阴极附近而被吸收,避免高能电子对极板的强烈轰击,消除了二极溅射中极板被轰击加热和被电子辐照引起的损伤,体现出磁控溅射中极板“低温”的特点。由于外加磁场的存在,电子的复杂运动增加了电离率,实现了高速溅射。磁控溅射的技术特点是要在阴极靶面附件产生与电场方向垂直的磁场,一般采用永久磁铁实现。湖北金属磁控溅射处理磁控溅射目前是一种应用十分普遍的薄膜沉积技术。
真空磁控溅射镀膜工艺具备以下特点:1、沉积速率大。由于采用高速磁控电极,可获得的离子流很大,有效提高了此工艺镀膜过程的沉积速率和溅射速率。与其它溅射镀膜工艺相比,磁控溅射的产能高、产量大、于各类工业生产中得到普遍应用。2、功率效率高。磁控溅射靶一般选择200V-1000V范围之内的电压,通常为600V,因为600V的电压刚好处在功率效率的较高有效范围之内。3、溅射能量低。磁控靶电压施加较低,磁场将等离子体约束在阴极附近,可防止较高能量的带电粒子入射到基材上。
真空磁控溅射技术的原理:溅射镀膜的原理是稀薄气体在异常辉光放电产生的等离子体在电场的作用下,对阴极靶材表面进行轰击,把靶材表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来,被溅射出来的粒子带有一定的动能,沿一定的方向射向基体表面,在基体表面形成镀层。溅射镀膜较初出现的是简单的直流二极溅射,它的优点是装置简单,但是直流二极溅射沉积速率低;为了保持自持放电,不能在低气压下进行;在直流二极溅射装置中增加一个热阴极和阳极,就构成直流三极溅射。增加的热阴极和阳极产生的热电子增强了溅射气体原子的电离,这样使溅射即使在低气压下也能进行;另外,还可降低溅射电压,使溅射在低气压,低电压状态下进行;同时放电电流也增大,并可单独控制,不受电压影响。在热阴极的前面增加一个电极,构成四极溅射装置,可使放电趋于稳定。但是这些装置难以获得浓度较高的等离子体区,沉积速度较低,因而未获得普遍的工业应用。磁控溅射镀膜就是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面,使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术。
磁控溅射的原理:磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E×B所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不只很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下较终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。磁控溅射在靶材表面建立与电场正交磁场,解决了二极溅射沉积速率低,等离子体离化率低等问题。天津非金属磁控溅射技术
磁控溅射就是在外加电场的两极之间引入一个磁场。四川多功能磁控溅射要多少钱
磁控溅射技术得以普遍的应用,是由该技术有别于其它镀膜方法的特点所决定的。其特点可归纳为:可制备成靶材的各种材料均可作为薄膜材料,包括各种金属、半导体、铁磁材料,以及绝缘的氧化物、陶瓷等物质,尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式,可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜;在溅射的放电气中加入氧、氮或其它活性气体,可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜;控制真空室中的气压、溅射功率,基本上可获得稳定的沉积速率,通过精确地控制溅射镀膜时间,容易获得均匀的高精度的膜厚,且重复性好;溅射粒子几乎不受重力影响,靶材与基片位置可自由安排;基片与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时高能量使基片只要较低的温度即可得到结晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生产厚度10nm以下的极薄连续膜。四川多功能磁控溅射要多少钱
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