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河南真空磁控濺射用處

來源: 發布時間:2022-07-18

磁控濺射的工藝研究:1、氣體環境:真空系統和工藝氣體系統共同控制著氣體環境。首先,真空泵將室體抽到一個高真空。然后,由工藝氣體系統充入工藝氣體,將氣體壓強降低到大約2X10-3torr。為了確保得到適當質量的同一膜層,工藝氣體必須使用純度為99.995%的高純氣體。在反應濺射中,在反應氣體中混合少量的惰性氣體可以提高濺射速率。2、氣體壓強:將氣體壓強降低到某一點可以提高離子的平均自由程、進而使更多的離子具有足夠的能量去撞擊陰極以便將粒子轟擊出來,也就是提高濺射速率。超過該點之后,由于參與碰撞的分子過少則會導致離化量減少,使得濺射速率發生下降。如果氣壓過低,等離子體就會熄滅同時濺射停止。提高氣體壓強可提高離化率,但是也就降低了濺射原子的平均自由程,這也可以降低濺射速率。能夠得到較大沉積速率的氣體壓強范圍非常狹窄。如果進行的是反應濺射,由于它會不斷消耗,所以為了維持均勻的沉積速率,必須按照適當的速度補充新的反應鍍渡。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產。河南真空磁控濺射用處

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磁控濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面,使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術。通常,利用低壓惰性氣體輝光放電來產生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,基片作為陽極,真空室中通入0.1-10Pa的氬氣或其它惰性氣體,在陰極(靶)1-3KV直流負高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產生輝光放電。電離出的氬離子轟擊靶表面,使得靶原子濺出并沉積在基片上,形成薄膜。濺射方法很多,主要有二級濺射、三級或四級濺射、磁控濺射、對靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應濺射等。深圳反應磁控濺射特點磁控陰極按照磁場位形分布不同,大致可分為平衡態磁控陰極和非平衡態磁控陰極。

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磁控濺射是物相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優點。上世紀70年代發展起來的磁控濺射法更是實現了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進行高速濺射,必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場,利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯過程。在這種級聯過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。

平衡磁控濺射即傳統的磁控濺射,是在陰極靶材背后放置芯部與外環磁場強度相等或相近的永磁體或電磁線圈,在靶材表面形成與電場方向垂直的磁場。沉積室充入一定量的工作氣體,通常為Ar,在高壓作用下Ar原了電離成為Ar+離子和電子,產生輝光放電,Ar+離子經電場加速轟擊靶材,濺射出靶材原子、離子和二次電子等。電子在相互垂直的電磁場的作用下,以擺線方式運動,被束縛在靶材表面,延長了其在等離子體中的運動軌跡,增加其參與氣體分子碰撞和電離的過程,電離出更多的離子,提高了氣體的離化率,在較低的氣體壓力下也可維持放電,因而磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力,也同時提高了濺射的效率和沉積速率。單向脈沖正電壓段的電壓為零!濺射發生在負電壓段。

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脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替傳統直流電源進行磁控濺射沉積。脈沖濺射可以有效地抑制電弧產生進而消除由此產生的薄膜缺陷,同時可以提高濺射沉積速率,降低沉積溫度等一系列明顯的優點,是濺射絕緣材料沉積的首先選擇的工藝過程。高功率脈沖磁控濺射技術作為一種高離化率物理中氣相沉積技術,可以明顯提高薄膜結構可控性,進而獲得優異的薄膜性能,對薄膜工業的發展有重要意義。近幾年來,高功率脈沖磁控濺射技術在國內外研究領域和工業界受到了普遍關注和重視。平衡靶源多用于半導體光學膜,非平衡多用于磨損裝飾膜。湖北多功能磁控濺射平臺

磁鐵有助于加速薄膜的生長,因為對原子進行磁化有助于增加目標材料電離的百分比。河南真空磁控濺射用處

磁控濺射鍍膜常見領域應用:磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導體、絕緣子等.它具有設備簡單、易于控制、涂覆面積大、附著力強等優點.磁控濺射發展至今,除了上述一般濺射方法的優點外,還實現了高速、低溫、低損傷。1、各種功能薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能。例如,在低溫下沉積氮化硅減反射膜以提高太陽能電池的光電轉換效率。2、微電子:可作為非熱鍍膜技術,主要用于化學氣相沉積。3、裝飾領域的應用:如各種全反射膜和半透明膜;比如手機殼、鼠標等。4、一些不適合化學氣相沉積的材料可以通過磁控濺射沉積,這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。5、機械工業:如表面功能膜、超硬膜、自潤滑膜等。這些膜能有效提高表面硬度、復合韌性、耐磨性和高溫化學穩定性,從而大幅度提高產品的使用壽命。6、光領域:閉場非平衡磁控濺射技術也已應用于光學薄膜、低輻射玻璃和透明導電玻璃,特別是,透明導電玻璃普遍應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。河南真空磁控濺射用處

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