非平衡磁控濺射的磁場有邊緣強,，也有中部強,，導致濺射靶表面磁場的“非平衡”。磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內外磁體的大小和強度的永磁體獲得,，也有由兩組電磁線圈產生,，或采用電磁線圈與永磁體混合結構，還有在陰極和基體之間增加附加的螺線管,，用來改變陰極和基體之間的磁場,，并以它來控制沉積過程中離子和原子的比例。非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結構，一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高,，磁力線沒有閉合,，被引向真空室壁，基體表面的等離子體密度低,，因此該方式很少被采用,。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度，磁力線沒有完全形成閉合回路,，部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面,，使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域，同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離,，等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域,，而是能夠到達基體表面，進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度,，使襯底離子束流密度提高，通?？蛇_5mA/cm2以上,。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源，基體離子束流密度與靶材電流密度成正比,，靶材電流密度提高,，沉積速率提高，同時基體離子束流密度提高,，對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用,。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,。河北雙靶磁控濺射流程

磁控濺射的優(yōu)點：1,、沉積速度快、基材溫升低,、對膜層的損傷?。?,、對于大部分材料,，只要能制成靶材，就可以實現(xiàn)濺射,；3,、濺射所獲得的薄膜與基片結合較好；4,、濺射所獲得的薄膜純度高,、致密度好、成膜均勻性好,；5,、濺射工藝可重復性好,，可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜；6,、能夠控制鍍層的厚度,，同時可通過改變參數條件控制組成薄膜的顆粒大小,；7,、不同的金屬、合金,、氧化物能夠進行混合,，同時濺射于基材上；8,、易于實現(xiàn)工業(yè)化,。深圳射頻磁控濺射鍍膜磁控濺射發(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,。

真空磁控濺射鍍膜技術的特點：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，磁控濺射的產能高,、產量大,、于各類工業(yè)生產中得到普遍應用。2,、功率效率高：磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內的電壓,，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,。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,。

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%,。在熱陰極的前面增加一個電極,，構成四極濺射裝置，可使放電趨于穩(wěn)定,。

真空磁控濺射的分類：平面磁控濺射：平衡平面濺射是較常用的平面靶磁控濺射,，磁力線有閉合回路且與陰極平行，即在陰極表面構成一個正交的電磁場環(huán)形區(qū)域,。等離子體被束縛在靶表面距離靶面大約60cm的區(qū)域,，通常在基片上加負偏壓來改善膜與基體的結合能力；非平衡平面磁控濺射為了將等離子區(qū)域擴展,，利用磁體擺放方式的調整,，可以方便的獲得不同的非平衡磁控源。圓柱磁控濺射沉積技術：利用圓柱形磁控陰極實現(xiàn)濺射的技術磁控源是關鍵部分,，陰極在中心位置的叫磁控源,；陽極在中心位置的叫反磁控源。濺射所獲得的薄膜純度高,、致密度好,、成膜均勻性好。天津磁控濺射流程

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,。河北雙靶磁控濺射流程

磁控濺射的優(yōu)點：（1）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,。（2）有很高的沉積率?？蔀R射鎢,、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜,。（3）環(huán)保工藝,。磁控濺射鍍膜法生產效率高，沒有環(huán)境污染,。（4）涂層很好的牢固性,，濺射薄膜與基板，機械強度得到了改善,，更好的附著力,。（5）操作容易控制。鍍膜過程,，只要保持壓強,、電功率濺射條件穩(wěn)定，就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率,。（6）成膜均勻,。濺射的薄膜密度普遍提高。（7）濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能,、電學性能及某些特殊性能,。（8）濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制,，工業(yè)上流水線作業(yè),。河北雙靶磁控濺射流程