辽宁真空磁控溅射仪器
磁控溅射是由二极溅射基础上发展而来,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,成为镀膜工业主要方法之一。磁控溅射与其它镀膜技术相比具有如下特点:可制备成靶的材料广,几乎所有金属,合金和陶瓷材料都可以制成靶材;在适当条件下多元靶材共溅射方式,可沉积配比精确恒定的合金;在溅射的放电气氛中加入氧、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;通过精确地控制溅射镀膜过程,容易获得均匀的高精度的膜厚;通过离子溅射靶材料物质由固态直接转变为等离子态,溅射靶的安装不受限制,适合于大容积镀膜室多靶布置设计;溅射镀膜速度快,膜层致密,附着性好等特点,很适合于大批量,高效率工业生产。磁控溅射靶的非平衡磁场不只有通过改变内外磁体的大小和强度的永磁体获得,也有由两组电磁线圈产生。辽宁真空磁控溅射仪器
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。山西非金属磁控溅射哪家有真空磁控溅射镀膜技术所镀玻璃多用于建筑玻璃和汽车玻璃这两大用处。
真空磁控溅射镀膜技术的特点: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。
高速率磁控溅射的一个固有的性质是产生大量的溅射粒子而获得高的薄膜沉积速率。高的沉积速率意味着高的粒子流飞向基片,导致沉积过程中大量粒子的能量被转移到生长薄膜上,引起沉积温度明显增加。由于溅射离子的能量大约70%需要从阴极冷却水中带走,薄膜的较大溅射速率将受到溅射靶冷却的限制。冷却不但靠足够的冷却水循环,还要求良好的靶材导热率及较薄膜的靶厚度。同时高速率磁控溅射中典型的靶材利用率只有20%~30%,因而提高靶材利用率也是有待于解决的一个问题。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。
磁控溅射是物相沉积的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料,且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。上世纪70年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。相较于蒸发镀膜,真空磁控溅射镀膜的膜更均匀。山西非金属磁控溅射哪家有
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。辽宁真空磁控溅射仪器
磁控溅射的优点:1、沉积速度快、基材温升低、对膜层的损伤小;2、对于大部分材料,只要能制成靶材,就可以实现溅射;3、溅射所获得的薄膜与基片结合较好;4、溅射所获得的薄膜纯度高、致密度好、成膜均匀性好;5、溅射工艺可重复性好,可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜;6、能够控制镀层的厚度,同时可通过改变参数条件控制组成薄膜的颗粒大小;7、不同的金属、合金、氧化物能够进行混合,同时溅射于基材上;8、易于实现工业化。辽宁真空磁控溅射仪器
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