磁控濺射的工藝研究:1,、氣體環(huán)境:真空系統(tǒng)和工藝氣體系統(tǒng)共同控制著氣體環(huán)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(tǒng)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(fā)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?shù)乃俣妊a充新的反應鍍渡。真空磁控濺射鍍膜這種工藝可以沉積任何氧化物,、碳化物以及氮化物材料的薄膜,。云南專業(yè)磁控濺射設備
磁控濺射技術不只是科學研究和精密電子制造中常用的薄膜制備工藝技術,經過多年的不斷完善和發(fā)展,,該技術也已經成為重要的工業(yè)化大面積真空鍍膜技術之一,,普遍應用于玻璃、汽車,、醫(yī)療衛(wèi)生,、電子工業(yè)等工業(yè)和民生領域,。例如,采用磁控濺射工藝生產鍍膜玻璃,,其膜層可以由多層金屬或金屬氧化物祖成,,允許任意調節(jié)能量通過率、反射率,,具有良好的美觀效果,,被越來越多的被應用于現(xiàn)代建筑領域。再比如,,磁控濺射技術也能夠應用于織物涂層,,這些織物涂層可以應用于安全領域,如防電擊,、電磁屏蔽和機器人防護面料等,,也可用于染料制作。這樣的涂層織物在醫(yī)療衛(wèi)生,、環(huán)境保護,、電子工業(yè)等領域都有重要的應用。河南高溫磁控濺射技術磁控陰極按照磁場位形分布不同,,大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極,。
磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,,使其電離產生出Ar正離子和新的電子,;新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,,并以高能量轟擊靶表面,,使靶材發(fā)生濺射,。在濺射粒子中,,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,,而產生的二次電子會受到電場和磁場作用,,產生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,,其運動軌跡近似于一條擺線,。若為環(huán)形磁場,,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,,它們的運動路徑不只很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內,,并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來轟擊靶材,,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,,二次電子的能量消耗殆盡,,逐漸遠離靶表面,并在電場E的作用下較終沉積在基片上,。由于該電子的能量很低,,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低,。
磁控濺射是由二極濺射基礎上發(fā)展而來,,在靶材表面建立與電場正交磁場,解決了二極濺射沉積速率低,,等離子體離化率低等問題,,成為鍍膜工業(yè)主要方法之一,。磁控濺射與其它鍍膜技術相比具有如下特點:可制備成靶的材料廣,幾乎所有金屬,,合金和陶瓷材料都可以制成靶材,;在適當條件下多元靶材共濺射方式,可沉積配比精確恒定的合金,;在濺射的放電氣氛中加入氧,、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質與氣體分子的化合物薄膜,;通過精確地控制濺射鍍膜過程,,容易獲得均勻的高精度的膜厚;通過離子濺射靶材料物質由固態(tài)直接轉變?yōu)榈入x子態(tài),,濺射靶的安裝不受限制,,適合于大容積鍍膜室多靶布置設計;濺射鍍膜速度快,,膜層致密,,附著性好等特點,很適合于大批量,,高效率工業(yè)生產,。濺射是指荷能顆粒轟擊固體表面,,使固體原子或分子從表面射出的現(xiàn)象。
磁控濺射靶材的制備方法:磁控濺射靶材的制備技術方法按生產工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類,,在靶材的制備過程中,,除嚴格控制材料的純度、致密度,、晶粒度以及結晶取向之外,,對熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需要加以嚴格的控制,,以保證靶材的質量,。1、熔融鑄造法:與粉末冶金法相比,,熔融鑄造法生產的靶材產品雜質含量低,,致密度高。2,、粉末冶金法:通常,,熔融鑄造法無法實現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備,對于熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬,,采用普通的熔融鑄造法,,一般也難以獲得成分均勻的合金靶材;對于無機非金屬靶材,、復合靶材,,熔融鑄造法更是無能為力,而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術難題的較佳途徑,。同時,,粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細晶結構、節(jié)約原材料,、生產效率高等優(yōu)點,。磁控濺射技術得以普遍的應用,是由該技術有別于其它鍍膜方法的特點所決定的,。云南專業(yè)磁控濺射設備
電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用,,因此更有可能在基底上沉積。云南專業(yè)磁控濺射設備
磁控濺射粉體鍍膜技術已經實現(xiàn)了銀包銅粉,、銀包鋁粉,、鋁包硅粉等多種微納米級粉體的量產.由該技術得到的功能性復合粉體具有優(yōu)異的分散性,鍍層均勻度較高,鍍層與粉體的結合緊密度較高。磁控濺射鍍膜可以賦予超細粉體新的特性,例如在微米級二氧化硅表面鍍鋁,得到的復合粉體不但具有良好的分散性,好具有優(yōu)異的光學性能,可以作為一種特殊效果顏料用于高級塑料制品加工中.相較于傳統(tǒng)的鋁粉顏料,該特殊效果顏料不但有效改善了塑料制品的注塑缺陷(流痕\熔接線),還使得制品外觀質感更加高級,。云南專業(yè)磁控濺射設備
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