辽宁高温磁控溅射原理
磁控溅射概述:溅射是一种基于等离子体的沉积过程,其中高能离子向目标加速。离子撞击目标,原子从表面喷射。这些原子向基板移动并结合到正在生长的薄膜中。磁控溅射是一种涉及气态等离子体的沉积技术,该等离子体产生并限制在包含要沉积的材料的空间内。靶材表面被等离子体中的高能离子侵蚀,释放出的原子穿过真空环境并沉积到基板上形成薄膜。在典型的溅射沉积工艺中,腔室首先被抽真空至高真空,以较小化所有背景气体和潜在污染物的分压。达到基本压力后,包含等离子体的溅射气体流入腔室,并使用压力控制系统调节总压力-通常在毫托范围内。有些镀膜要用到射频电源,如功率大,需做好屏蔽处理。辽宁高温磁控溅射原理
磁控溅射的优点:(1)操作易控。镀膜过程,只要保持工作压强、电功率等溅射条件相对稳定,就能获得比较稳定的沉积速率。(2)沉积速率高。在沉积大部分的金属薄膜,尤其是沉积高熔点的金属和氧化物薄膜时,如溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜,具有很高的沉积率。(3)基板低温性。相对二极溅射或者热蒸发,磁控溅射对基板加热少了,这一点对实现织物的上溅射相当有利。(4)膜的牢固性好。溅射薄膜与基板有着极好的附着力,机械强度也得到了改善。山东高温磁控溅射处理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。
磁控溅射原理: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(或分子)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。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气,在阴极(柱状靶或平面靶)和阳极(镀膜室壁)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。
磁控溅射技术的应用:主要用于在经予处理的塑料、陶瓷等制品表面蒸镀金属薄膜、七彩膜仿金膜等,从而获得光亮、美观、价廉的塑料,陶瓷表面金属化制品。普遍应用于工艺美术、装璜装饰、灯具、家具、玩具、酒瓶盖、女式鞋后跟等领域,JTPZ多功能镀膜技术及设备,针对汽车、摩托车灯具而设计的,在一个真空室内完成蒸发镀铝和射频等离子体镀保护膜,这种镀膜后灯具具有“三防”功能。射频等离子体聚合膜还应用于光学产品、磁记录介质、**保护膜;防潮增透膜;防锈抗腐蚀;耐磨增硬膜。用户选择在灯具基体上喷底漆、镀铝膜、镀保护膜或灯具基体在真空室进行前处理、镀铝膜、镀保护膜工艺。用真空磁控溅射镀膜设备可在车窗玻璃镀涂二氧化钛,这个镀层可以赋予车窗自清洁效果。
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。但是,直流反应溅射的反应气体会在靶表面非侵蚀区形成绝缘介质层,造成电荷积累放电,导致沉积速率降低和不稳定,进而影响薄膜的均匀性及重复性,甚至损坏靶和基片。为了解决这一问题,近年来发展了一系列稳定等离子体以控制沉积速率,提高薄膜均匀性和重复性的技术。(1)采用双靶中频电源解决反应磁控溅射过程中因阳极被绝缘介质膜覆盖而造成的等离子体不稳定现象,同时还解决了电荷积累放电的问题。(2)利用等离子发射谱监测等离子体中的金属粒子含量,调节反应气体流量使等离子体放电电压稳定,从而使沉积速率稳定。(3)使用圆柱形旋转靶减小绝缘介质膜的覆盖面积。(4)降低输入功率,并使用能够在放电时自动切断输出功率的智能电源抑制电弧。(5)反应过程与沉积过程分室进行,既能有效提高薄膜沉积速率,又能使反应气体与薄膜表面充分反应生成化合物薄膜。磁控溅射镀膜的适用范围:在铝合金制品装饰中的应用。射频磁控溅射
磁控溅射是众多获得高质量的薄膜技术当中使用较普遍的一种镀膜工艺。辽宁高温磁控溅射原理
磁控溅射设备的主要用途:(1)各种功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如,低温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)装饰领域的应用,如各种全反射膜及半透明膜等,如手机外壳,鼠标等。(3)在微电子领域作为一种非热式镀膜技术,主要应用在化学气相沉积或金属有机。(4)化学气相沉积困难及不适用的材料薄膜沉积,而且可以获得大面积非常均匀的薄膜。(5)在光学领域:中频闭合场非平衡磁控溅射技术也已在光学薄膜、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面得到应用。特别是透明导电玻璃普遍应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。(6)在机械加工行业中,表面功能膜、超硬膜,自润滑薄膜的表面沉积技术自问世以来得到长足发展,能有效的提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能,从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。磁控溅射除上述已被大量应用的领域,还在高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。辽宁高温磁控溅射原理
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