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(chǎn)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(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,，產(chǎn)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(nèi),，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(yuǎn)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,。向脈沖更多地用于雙靶閉合式非平衡磁控濺射系統(tǒng),，系統(tǒng)中的兩個磁控靶連接在同一脈沖電源上。山西平衡磁控濺射步驟

磁控濺射體系設(shè)備的穩(wěn)定性,，對所生成的膜均勻性,、成膜質(zhì)量、鍍膜速率等方面有很大的影響,。磁控濺射體系設(shè)備的濺射品種有許多,，按照運用的電源分，能夠分為直流磁控濺射,，射頻磁控濺射,，中頻磁控濺射等等,。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。它的優(yōu)點是設(shè)備簡略,，但直流二極管濺射堆積速率低,；為了堅持自我約束的排放，它不能在低壓下進(jìn)行,；它不能濺射絕緣材料,。這樣的缺陷約束了它的運用。在直流二極管濺射設(shè)備中添加熱陰極和輔佐陽極可構(gòu)成直流三極管濺射,。由添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離作用,，因而即便在低壓下也能夠進(jìn)行濺射。不然,，能夠下降濺射電壓以進(jìn)行低壓濺射,。在低壓條件下；放電電流也會添加,，并且能夠不受電壓影響地單獨操控,。在熱陰極之前添加電極（網(wǎng)格狀）以形成四極濺射裝置能夠穩(wěn)定放電?？墒?，這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域，因而其尚未在工業(yè)中普遍運用,。北京雙靶磁控濺射平臺對于大部分材料,，只要能制成靶材，就可以實現(xiàn)濺射,。

磁控濺射的濺射技術(shù)：直流磁控濺射技術(shù)：為了解決陰極濺射的缺陷,，人們在20世紀(jì)70年發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點,，因而獲得了迅速發(fā)展和普遍應(yīng)用,。其原理是：在磁控濺射中，由于運動電子在磁場中受到洛侖茲力,，它們的運動軌跡會發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運動,，其運動路徑變長，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù),，使等離子體密度增大,，從而磁控濺射速率得到很大的提高，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作,，降低薄膜污染的傾向,；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量,。同時,，經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽極時,，已變成低能電子，從而不會使基片過熱,。因此磁控濺射法具有“高速,、“低溫”的優(yōu)點。

直流濺射的結(jié)構(gòu)原理：真空室中裝有輝光放電的陰極,，靶材就裝在此極表面上,，接受離子轟擊；安裝鍍膜基片或工件的樣品臺以及真空室接地,，作為陽極,。操作時將真空室抽至高真空后，通入氬氣,，并使其真空度維持在1.0Pa左右,，再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上，即可產(chǎn)生輝光放電,。此時,，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負(fù)輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng),。由靶材表面濺射出來的原子沉積在基片或工件上,，形成鍍層。磁控濺射具有設(shè)備簡單,、易于控制、涂覆面積大,、附著力強等優(yōu)點,。

真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點：1、基片溫度低,?？衫藐枠O導(dǎo)走放電時產(chǎn)生的電子，而不必借助基材支架接地來完成,，可以有效減少電子轟擊基材,，因而基材的溫度較低，非常適合一些不太耐高溫的塑料基材鍍膜,。2,、磁控濺射靶表面不均勻刻蝕。磁控濺射靶表面刻蝕不均是由靶磁場不均所導(dǎo)致,，靶的局部位置刻蝕速率較大,，使靶材有效利用率較低（只20％-30％的利用率）。因此,，想要提高靶材利用率,，需要通過一定手段將磁場分布改變,，或者利用磁鐵在陰極中移動，也可提高靶材利用率,。不同的金屬,、合金、氧化物能夠進(jìn)行混合,，同時濺射于基材上,。海南金屬磁控濺射過程

這提高了薄膜工藝的效率，使它們能夠在較低的壓力下更快地生長,。山西平衡磁控濺射步驟

磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點：1,、磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場轉(zhuǎn)圈.相應(yīng)地,環(huán)狀磁場控制的區(qū)域是等離子體密度較高的部位.在磁控濺射時,可以看見濺射氣體——氬氣在這部位發(fā)出強烈的淡藍(lán)色輝光,形成一個光環(huán).處于光環(huán)下的靶材是被離子轟擊較嚴(yán)重的部位,會濺射出一條環(huán)狀的溝槽.環(huán)狀磁場是電子運動的軌道,環(huán)狀的輝光和溝槽將其形象地表現(xiàn)了出來.磁控濺射靶的濺射溝槽一旦穿透靶材,就會導(dǎo)致整塊靶材報廢,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;2、等離子體不穩(wěn)定,。山西平衡磁控濺射步驟

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