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  • 福建双靶磁控溅射设备,磁控溅射
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磁控溅射基本参数
  • 品牌
  • 芯辰实验室,微纳加工
  • 型号
  • 齐全
磁控溅射企业商机

磁控溅射的溅射技术:直流磁控溅射技术:为了解决阴极溅射的缺陷,人们在20世纪70年发出了直流磁控溅射技术,它有效地克服了阴极溅射速率低和电子使基片温度升高的弱点,因而获得了迅速发展和普遍应用。其原理是:在磁控溅射中,由于运动电子在磁场中受到洛仑兹力,它们的运动轨迹会发生弯曲甚至产生螺旋运动,其运动路径变长,因而增加了与工作气体分子碰撞的次数,使等离子体密度增大,从而磁控溅射速率得到很大的提高,而且可以在较低的溅射电压和气压下工作,降低薄膜污染的倾向;另一方面也提高了入射到衬底表面的原子的能量,因而可以在很大程度上改善薄膜的质量。同时,经过多次碰撞而丧失能量的电子到达阳极时,已变成低能电子,从而不会使基片过热。因此磁控溅射法具有“高速、“低温”的优点。磁控溅射的优点:沉积速率高。福建双靶磁控溅射设备

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PVD技术常用的方法:PVD基本方法:真空蒸发、溅射、离子镀,以下介绍几种常用的方法。电子束蒸发:电子束蒸发是利用聚焦成束的电子束来加热蒸发源,使其蒸发并沉积在基片表面而形成薄膜。特征:真空环境;蒸发源材料需加热熔化;基底材料也在较高温度中;用磁场控制蒸发的气体,从而控制生成镀膜的厚度。溅射沉积:溅射是与气体辉光放电相联系的一种薄膜沉积技术。溅射的方法很多,有直流溅射、RF溅射和反应溅射等,而用得较多的是磁控溅射、中频溅射、直流溅射、RF溅射和离子束溅射。福建专业磁控溅射优点磁控溅射沉积速度快、基材温升低、对膜层的损伤小。

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PVD技术特征:过滤阴极弧:过滤阴极电弧配有高效的电磁过滤系统,可将弧源产生的等离子体中的宏观大颗粒过滤掉,因此制备的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蚀性能好,与机体的结合力很强。离子束:离子束加工是在真空条件下,先由电子枪产生电子束,再引入已抽成真空且充满惰性气体之电离室中,使低压惰性气体离子化。由负极引出阳离子又经加速、集束等步骤,获得具有一定速度的离子投射到材料表面,产生溅射效应和注入效应。由于离子带正电荷,其质量比电子大数千、数万倍,所以离子束比电子束具有更大的撞击动能,是靠微观的机械撞击能量来加工的。

磁控溅射靶材镀膜过程中,影响靶材镀膜沉积速率的因素:溅射电压:溅射电压对成膜速率的影响有这样一个规律:电压越高,溅射速率越快,而且这种影响在溅射沉积所需的能量范围内是缓和的、渐进的。在影响溅射系数的因素中,在溅射靶材和溅射气体之后,放电电压确实很重要。一般来说,在正常的磁控溅射过程中,放电电压越高,溅射系数越大,这意味着入射离子具有更高的能量。因此,固体靶材的原子更容易被溅射出并沉积在基板上形成薄膜。磁控溅射在技术上可以分为直流(DC)磁控溅射、中频(MF)磁控溅射、射频(RF)磁控溅射。

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高速率磁控溅射本质特点是产生大量的溅射粒子,导致较高的沉积速率。实验表明在较大的靶源密度在高速溅射,靶的溅射和局部蒸发同时发生,两种过程的结合保证了较大的沉积速率(几μm/min)并导致薄膜的结构发生变化。与通常的磁控溅射比较,高速溅射和自溅射的特点在于较高的靶功率密度Wt=Pd/S>50Wcm-2,(Pd为磁控靶功率,S为靶表面积)。高速溅射有一定的限制,因此在特殊的环境才能保持高速溅射,如足够高的靶源密度,靶材足够的产额和溅射气体压力,并且要获得较大气体的离化率。较大限制高速沉积薄膜的是溅射靶的冷却。磁控溅射的优点:操作易控。湖南单靶磁控溅射过程

真空磁控溅射技术是指一种利用阴极表面配合的磁场形成电子陷阱。福建双靶磁控溅射设备

非平衡磁控溅射系统有两种结构,一种是其芯部磁场强度比外环高,磁力线没有闭合,被引向真空室壁,基体表面的等离子体密度低,因此该方式很少被采用。另一种是外环磁场强度高于芯部磁场强度,磁力线没有完全形成闭合回路,部分外环的磁力线延伸到基体表面,使得部分二次电子能够沿着磁力线逃逸出靶材表面区域,同时再与中性粒子发生碰撞电离,等离子体不再被完全限制在靶材表面区域,而是能够到达基体表面,进一步增加镀膜区域的离子浓度,使衬底离子束流密度提高,通常可达5mA/cm2以上。这样溅射源同时又是轰击基体表面的离子源,基体离子束流密度与靶材电流密度成正比,靶材电流密度提高,沉积速率提高,同时基体离子束流密度提高,对沉积膜层表面起到一定的轰击作用。福建双靶磁控溅射设备

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