反应磁控溅射:以金属、合金、低价金属化合物或半导体材料作为靶阴极,在溅射过程中或在基片表面沉积成膜过程中与气体粒子反应生成化合物薄膜,这就是反应磁控溅射。反应磁控溅射普遍应用于化合物薄膜的大批量生产,这是因为(1)反应磁控溅射所用的靶材料和反应气体纯度很高,因而有利于制备高纯度的化合物薄膜。(2)通过调节反应磁控溅射中的工艺参数,可以制备化学配比或非化学配比的化合物薄膜,通过调节薄膜的组成来调控薄膜特性。(3)反应磁控溅射沉积过程中基板升温较小,而且制膜过程中通常也不要求对基板进行高温加热,因此对基板材料的限制较少。(4)反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜,并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。磁铁有助于加速薄膜的生长,因为对原子进行磁化有助于增加目标材料电离的百分比。江西多层磁控溅射仪器
磁控溅射设备原子的能量比蒸发原子的能量大许多倍;入射离子的能量很低时,溅射原子角散布就不完全符合余弦散布规律。角散布还与入射离子方向有关。从单晶靶溅射出来的原子趋向于集中在晶体密度大的方向,因为电子的质量很小,所以即便运用具有高能量的电子炮击靶材也不会发生溅射现象。因为溅射是一个杂乱的物理进程,涉及的因素许多,长期以来关于溅射机理虽然进行了许多的研究,提出过许多的理论,但都难以完善地解说溅射现象。广东省科学院半导体研究所。云南专业磁控溅射用处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。
磁控溅射技术原理:电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛伦兹力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长。在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,较终沉积在基片上。磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径,改变电子的运动方向,提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。电子的归宿不只只是基片,真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。但一般基片与真空室及阳极在同一电势。
近年来磁控溅射技能发展十分迅速,代表性办法有平衡平衡磁控溅射、反响磁控溅射、中频磁控溅射及高能脉冲磁控溅射等等。放电发生的等离子体中,氩气正离子在电场效果下向阴极移动,与靶材外表磕碰,受磕碰而从靶材外表溅射出的靶材原子称为溅射原子。磁控溅射不只应用于科研及工业范畴,已延伸到许多日常生活用品,主要应用在化学气相堆积制膜困难的薄膜制备。磁控溅射技能在制备电子封装及光学薄膜方面已有多年,特别是先进的中频非平衡磁控溅射技能也已在光学薄膜、通明导电玻璃等方面得到应用。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。
磁控溅射的优点:(1)基板有低温性。相对于二级溅射和热蒸发来说,磁控溅射加热少。(2)有很高的沉积率。可溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜(3)环保工艺。磁控溅射镀膜法生产效率高,没有环境污染。(4)涂层很好的牢固性,溅射薄膜与基板,机械强度得到了改善,更好的附着力。(5)操作容易控制。镀膜过程,只要保持压强、电功率溅射条件稳定,就能获得比较稳定的沉积速率。(6)成膜均匀。溅射的薄膜密度普遍提高。(7)溅射的金属膜通常能获得良好的光学性能、电学性能及某些特殊性能。(8)溅射可连续工作,镀膜过程容易自动控制,工业上流水线作业。有些镀膜要用到射频电源,如功率大,需做好屏蔽处理。河南平衡磁控溅射哪家能做
单向脉冲正电压段的电压为零!溅射发生在负电压段。江西多层磁控溅射仪器
交流磁控溅射和直流溅射的区别:交流磁控溅射和直流溅射相比交流磁控溅射采用交流电源代替直流电源,解决了靶面的异常放电现象。交流溅射时,靶对真空室壁不是恒定的负电压,而是周期一定的交流脉冲电压。设脉冲电压的周期为T,在负脉冲T—△T时间间隔内,靶面处于放电状态,这一阶段和直流磁控溅射相似;靶面上的绝缘层不断积累正电荷,绝缘层上的场强逐步增大;当场强增大至一定限度后靶电位骤降为零甚至反向,即靶电位处于正脉冲△T阶段。在△T时间内,放电等离子体中的负电荷─电子向靶面迁移并中和了绝缘层表面所带的正电荷,使绝缘层内场强恢复为零,从而消除了靶面异常放电的可能性。江西多层磁控溅射仪器
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