物相沉積的基本特點:物相沉積技術(shù)工藝過程簡單,對環(huán)境改善,,無污染,,耗材少,成膜均勻致密,,與基體的結(jié)合力強(qiáng),。該技術(shù)普遍應(yīng)用于航空航天、電子,、光學(xué),、機(jī)械、建筑,、輕工,、冶金、材料等領(lǐng)域,,可制備具有耐磨,、耐腐蝕、裝飾,、導(dǎo)電,、絕緣,、光導(dǎo)、壓電,、磁性,、潤滑、超導(dǎo)等特性的膜層,。隨著高科技及新興工業(yè)發(fā)展,,物相沉積技術(shù)出現(xiàn)了不少新的先進(jìn)的亮點,如多弧離子鍍與磁控濺射兼容技術(shù),,大型矩形長弧靶和濺射靶,,非平衡磁控濺射靶,孿生靶技術(shù),,帶狀泡沫多弧沉積卷繞鍍層技術(shù),,條狀纖維織物卷繞鍍層技術(shù)等,使用的鍍層成套設(shè)備,,向計算機(jī)全自動,,大型化工業(yè)規(guī)模方向發(fā)展。脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)直流電源進(jìn)行磁控濺射沉積,。河南專業(yè)磁控濺射用途
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(qiáng)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,。高溫磁控濺射工藝磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內(nèi)外磁體的大小和強(qiáng)度的永磁體獲得,,也有由兩組電磁線圈產(chǎn)生,。
真空磁控濺射鍍膜技術(shù)的特點:1、沉積速率大:由于采用高速磁控電極,,可獲得的離子流很大,,有效提高了此工藝鍍膜過程的沉積速率和濺射速率。與其它濺射鍍膜工藝相比,,磁控濺射的產(chǎn)能高,、產(chǎn)量大、于各類工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用,。2,、功率效率高:磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內(nèi)的電壓,通常為600V,,因為600V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內(nèi),。3、濺射能量低:磁控靶電壓施加較低,,磁場將等離子體約束在陰極附近,,可防止較高能量的帶電粒子入射到基材上。
真空磁控濺射涂層技術(shù)與真空蒸發(fā)涂層技術(shù)的區(qū)別:真空磁控濺射涂層技術(shù)不同于真空蒸發(fā)涂層技術(shù),。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。大多數(shù)粒子是原子狀態(tài),,通常稱為濺射原子,。用于轟擊目標(biāo)的濺射顆粒可以是電子,、離子或中性顆粒,,因為離子很容易加速電場下所需的動能,所以大多數(shù)都使用離子作為轟擊顆粒,。濺射過程是基于光放電,,即濺射離子來自氣體放電。不同的濺射技術(shù)使用不同的光放電方法,。直流二極濺射采用直流光放電,,三極濺射采用熱陰極支撐光放電,射頻濺射采用射頻光放電,,磁控濺射采用環(huán)磁場控制的光放電,。真空磁控濺射涂層技術(shù)與真空蒸發(fā)涂層技術(shù)相比有許多優(yōu)點。如任何物質(zhì)都能濺射,,特別是高熔點和低蒸汽壓力的元素和化合物,;濺射膜與基板附著力好;膜密度高,;膜厚可控,,重復(fù)性好,。此外,蒸發(fā)法與濺射法相結(jié)合,,即離子鍍,。該方法具有附著力強(qiáng)、沉積率高,、膜密度高等優(yōu)點,。基板有低溫性,,相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說,,磁控濺射加熱少。
磁控濺射法:磁控濺射法是在高真空充入適量的氬氣,,在陰極和陽極之間施加幾百K直流電壓,,在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電,使氬氣發(fā)生電離,。優(yōu)勢特點:較常用的制備磁性薄膜的方法是磁控濺射法,。氬離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面,將靶材表面原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜,。通過更換不同材質(zhì)的靶和控制不同的濺射時間,,便可以獲得不同材質(zhì)和不同厚度的薄膜。磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強(qiáng),、鍍膜層致密,、均勻等優(yōu)點。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。貴州平衡磁控濺射分類
在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù),,主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積或金屬有機(jī),。河南專業(yè)磁控濺射用途
磁控濺射鍍膜常見領(lǐng)域應(yīng)用:磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導(dǎo)體,、絕緣子等.它具有設(shè)備簡單,、易于控制、涂覆面積大,、附著力強(qiáng)等優(yōu)點.磁控濺射發(fā)展至今,,除了上述一般濺射方法的優(yōu)點外,還實現(xiàn)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(zhuǎn)換效率,。2、微電子:可作為非熱鍍膜技術(shù),,主要用于化學(xué)氣相沉積,。3、裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用:如各種全反射膜和半透明膜,;比如手機(jī)殼,、鼠標(biāo)等。4,、一些不適合化學(xué)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(jī)械工業(yè):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(fù)合韌性,、耐磨性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性,,從而大幅度提高產(chǎn)品的使用壽命。6,、光領(lǐng)域:閉場非平衡磁控濺射技術(shù)也已應(yīng)用于光學(xué)薄膜、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃,,特別是,透明導(dǎo)電玻璃普遍應(yīng)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。河南專業(yè)磁控濺射用途