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,使在E×B的作用下电子紧贴阴极表面飘移。设置一个与靶面电场正交的磁场,溅射时产生的快电子在正交的电磁场中作近似摆线运动,增加了电子行程,提高了气体的离化率,同时高能量粒子与气体碰撞后失去能量,基体温度较低,在不耐温材料上可以完成镀膜。这种技术是玻璃膜技术中的较较好技术,是由航天工业、兵器工业、和核工业三个方面相结合的至好技术的民用化,民用主要是通过这种技术达到节能、环保等作用。射频磁控溅射,又称射频磁控溅射,是一种制备薄膜的工艺,特别是在使用非导电材料时。山西磁控溅射用处
直流溅射的结构原理如下:真空室中装有辉光放电的阴极,靶材就装在此极表面上,接受离子轰击;安装镀膜基片或工件的样品台以及真空室接地,作为阳极。操作时将真空室抽至高真空后,通入氩气,并使其真空度维持在1.0Pa左右,再加上2-3kV的直流电压于两电极之上,即可产生辉光放电。此时,在靶材附近形成高密度的等离子体区,即负辉区该区中的离子在直流电压的加速下轰击靶材即发生溅射效应。由靶材表面溅射出来的原子沉积在基片或工件上,形成镀层。上海金属磁控溅射镀膜磁控溅射技术在光学薄膜、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面也得到应用。
磁控溅射方法可用于制备多种材料,如金属、半导体、绝缘子等。它具有设备简单、易于控制、涂覆面积大、附着力强等优点。磁控溅射发展至今,除了上述一般溅射方法的优点外,还实现了高速、低温、低损伤。磁控溅射镀膜常见领域应用:1、各种功能薄膜。如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能。例如,在低温下沉积氮化硅减反射膜以提高太阳能电池的光电转换效率。2、微电子。可作为非热镀膜技术,主要用于化学气相沉积。3、装饰领域的应用:如各种全反射膜和半透明膜;比如手机壳、鼠标等。
脉冲磁控溅射是采用矩形波电压的脉冲电源代替传统直流电源进行磁控溅射沉积。脉冲磁控溅射可以有效地抑制电弧产生进而消除由此产生的薄膜缺陷,同时可以提高溅射沉积速率,降低沉积温度等一系列明显的优点,是溅射绝缘材料沉积的优先选择工艺过程。在一个周期内存在正电压和负电压两个阶段,在负电压段,电源工作于靶材的溅射,正电压段,引入电子中和靶面累积的正电荷,并使表面清洁,裸露出金属表面。加在靶材上的脉冲电压与一般磁控溅射相同!为400~500V,电源频率在10~350KHz,在保证稳定放电的前提下,应尽可能取较低的频率。由于等离子体中的电子相对离子具有更高的能动性,因此正电压值只需要是负电压的10%~20%,就可以有效中和靶表面累积的正电荷。占空比的选择在保证溅射时靶表面累积的电荷能在正电压阶段被完全中和的前提下,尽可能提高占空,以实现电源的更大效率。磁控溅射镀膜的应用领域:高级产品零/部件表面的装饰镀中的应用。
磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气,在阴极和阳极之间施加几百K直流电压,在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电,使氩气发生电离。磁控溅射法优势特点:较常用的制备磁性薄膜的方法是磁控溅射法。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面,将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间,便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。溅射所获得的薄膜纯度高、致密度好、成膜均匀性好。山西磁控溅射用处
磁控溅射靶材的制备技术方法按生产工艺可分为熔融铸造法和粉末冶金法两大类。山西磁控溅射用处
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的阳极而被吸收,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。山西磁控溅射用处
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