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(chǎn)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(chǎn)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,。相應的真空鍍膜設備包括真空蒸發(fā)鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機,。安徽雙靶磁控濺射過程

平衡磁控濺射即傳統(tǒng)的磁控濺射,，是在陰極靶材背后放置芯部與外環(huán)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(chǎn)生輝光放電,，Ar+離子經(jīng)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,。河北多層磁控濺射優(yōu)點磁控濺射靶材的分類：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材,、合金靶材,、無機非金屬靶材等。

反應磁控濺射：以金屬,、合金,、低價金屬化合物或半導體材料作為靶陰極，在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應生成化合物薄膜,，這就是反應磁控濺射,。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)，這是因為：(1)反應磁控濺射所用的靶材料和反應氣體純度很高,，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調節(jié)反應磁控濺射中的工藝參數(shù),可以制備化學配比或非化學配比的化合物薄膜,，通過調節(jié)薄膜的組成來調控薄膜特性,。(3)反應磁控濺射沉積過程中基板升溫較小,，而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱，因此對基板材料的限制較少,。

磁控濺射的濺射技術：直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導體材料,。因為轟擊絕緣靶材時,，表面的離子電荷無法中和，這將導致靶面電位升高,，外加電壓幾乎都加在靶上,，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離,，導致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止,。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材,，須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞,，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子,；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘，從而從晶格點陣中被碰撞出來,，產(chǎn)生離位原子,；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián),；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時,，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能，這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空,。平衡靶源多用于半導體光學膜,，非平衡多用于磨損裝飾膜。

高能脈沖磁控濺射技術介紹及特點：高能脈沖磁控濺射技術是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產(chǎn)生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術,。力學所引進德國電源,，與等離子體淹沒離子注入沉積方法相結合，形成一種新穎的成膜過程與質量調控技術,，是可應用于大型矩形靶的離化率可控磁控濺射新技術,，填補了國內在該方向的研究空白。將高能沖擊磁控濺射與高壓脈沖偏壓技術復合,，利用其高離化率和淹沒性的特點,，通過成膜過程中入射粒子能量與分布的有效操控，實現(xiàn)高膜基結合力,、高質量,、高均勻性薄膜的制備。同時結合全新的粒子能量與成膜過程反饋控制系統(tǒng),，開展高離化率等離子體發(fā)生,、等離子體的時空演變及荷能粒子成膜物理過程控制等方面的研究與工程應用。其中心技術具有自主知識產(chǎn)權,，已申請相關發(fā)明專利兩項,。該項技術對實現(xiàn)PVD沉積關鍵瓶頸問題的突破具有重大意義，有助于提升我國在表面工程加工領域的國際競爭力。如在交通領域,，該技術用于汽車發(fā)動機三部件,，可降低摩擦25%，減少油耗3%,；機械加工領域,，沉積先進鍍層可使刀具壽命提高2～10倍，加工速度提高30-70%,。相較于蒸發(fā)鍍膜,，真空磁控濺射鍍膜的膜更均勻。云南射頻磁控濺射流程

真空磁控濺射涂層技術不同于真空蒸發(fā)涂層技術,。安徽雙靶磁控濺射過程

交流磁控濺射和直流濺射的區(qū)別：交流磁控濺射和直流濺射相比交流磁控濺射采用交流電源代替直流電源,解決了靶面的異常放電現(xiàn)象,。交流濺射時，靶對真空室壁不是恒定的負電壓,，而是周期一定的交流脈沖電壓,。設脈沖電壓的周期為T,在負脈沖T—△T時間間隔內,靶面處于放電狀態(tài)，這一階段和直流磁控濺射相似,；靶面上的絕緣層不斷積累正電荷,，絕緣層上的場強逐步增大；當場強增大至一定限度后靶電位驟降為零甚至反向,，即靶電位處于正脈沖△T階段,。在△T時間內，放電等離子體中的負電荷─電子向靶面遷移并中和了絕緣層表面所帶的正電荷,，使絕緣層內場強恢復為零,，從而消除了靶面異常放電的可能性。安徽雙靶磁控濺射過程

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