非金属磁控溅射镀膜
磁控溅射设备在光学范畴:IF关闭场非平衡磁控溅射技术也已应用于光学薄膜(例如抗反射涂层),低辐射率玻璃和通明导电玻璃中。特别地,通明导电玻璃现在普遍地用于平板显示设备,太阳能电池,微波和射频屏蔽设备和设备以及传感器中。在机械加工工业中,自引入以来,外表功用膜,超硬膜和自润滑膜的外表沉积技术得到了大的发展,可以有效进步外表硬度,复合韧性,耐磨性和高韧性。温度化学稳定性。性能,从而大幅度进步了涂层产品的使用寿命。除了已普遍使用的上述范畴外,磁控溅射镀膜仪还在高温超导薄膜,铁电薄膜,巨磁阻薄膜,薄膜发光材料,太阳能电池和记忆合金薄膜。在热阴极的前面增加一个电极,构成四极溅射装置,可使放电趋于稳定。非金属磁控溅射镀膜
真空磁控溅射镀膜工艺具备以下特点:复合靶。可制作复合靶镀合金膜,目前,采用复合磁控靶溅射工艺已成功镀上了Ta-Ti合金、(Tb-Dy)-Fe以及Gb-Co合金膜。复合靶的结构有四种,分别是圆块镶嵌靶、方块镶嵌靶、小方块镶嵌靶以及扇形镶嵌靶,其中以扇形镶嵌靶结构的使用效果为佳。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,采用新型阴极使其拥有很高的靶材利用率和高沉积速率,该工艺不只用于单层膜的沉积,还可镀制多层的薄膜,此外,还用于卷绕工艺中用于包装膜、光学膜、贴膜等膜层镀制。海南智能磁控溅射处理磁控溅射法实现了高速、低温、低损伤。
脉冲磁控溅射工作原理: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,以实现电源的较大效率。
非平衡磁控溅射的磁场有边缘强,也有中部强,导致溅射靶表面磁场的“非平衡”。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,或采用电磁线圈与永磁体混合结构,还有在阴极和基体之间增加附加的螺线管,用来改变阴极和基体之间的磁场,并以它来控制沉积过程中离子和原子的比例。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。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。
随着工业的需求和表面技术的发展,新型磁控溅射如高速溅射、自溅射等成为磁控溅射领域新的发展趋势。高速溅射能够得到大约几个μm/min的高速率沉积,可以缩短溅射镀膜的时间,提高工业生产的效率;有可能替代对环境有污染的电镀工艺。当溅射率非常高,以至于在完全没有惰性气体的情况下也能维持放电,即是只用离化的被溅射材料的蒸汽来维持放电,这种磁控溅射被称为自溅射。被溅射材料的离子化以及减少甚至取消惰性气体,会明显地影响薄膜形成的机制,加强沉积薄膜过程中合金化和化合物形成中的化学反应。由此可能制备出新的薄膜材料,发展新的溅射技术,例如在深孔底部自溅射沉积薄膜。磁控溅射沉积速度快、基材温升低、对膜层的损伤小。山东智能磁控溅射流程
平衡靶源多用于半导体光学膜,非平衡多用于磨损装饰膜。非金属磁控溅射镀膜
磁控溅射包括很多种类,各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点:利用磁场与电场交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。磁控反应溅射绝缘体看似容易,而实际操作困难。主要问题是反应不光发生在零件表面,也发生在阳极,真空腔体表面以及靶源表面,从而引起灭火,靶源和工件表面起弧等。国外发明的孪生靶源技术,很好的解决了这个问题。其原理是一对靶源互相为阴阳极,从而消除阳极表面氧化或氮化。非金属磁控溅射镀膜
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