磁控濺射技術(shù)原理如下:電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片,。氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,,濺射出大量的靶材原子,,呈中性的靶原子沉積在基片上成膜,。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場(chǎng)洛倫茲力的影響,,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),,該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng),,該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng)。在運(yùn)動(dòng)過程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,,經(jīng)過多次碰撞后電子的能量逐漸降低,,擺脫磁力線的束縛,遠(yuǎn)離靶材,,較終沉積在基片上,。磁控濺射就是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑,改變電子的運(yùn)動(dòng)方向,,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量,。電子的歸宿不只只是基片,真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿,。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì),。磁控濺射鍍膜產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):可以沉積合金和化合物的薄膜,同時(shí)保持與原始材料相似的組成,。廣州脈沖磁控濺射鍍膜
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(jiǎn)單、易于控制,、涂覆面積大、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),。磁控濺射發(fā)展至今,,除了上述一般濺射方法的優(yōu)點(diǎn)外,還實(shí)現(xiàn)了高速,、低溫,、低損傷。磁控濺射鍍膜常見領(lǐng)域應(yīng)用: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(yáng)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(CVD).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。廣東金屬磁控濺射技術(shù)高能脈沖磁控濺射技術(shù)是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產(chǎn)生濺射的一種磁控濺射技術(shù),。
直流濺射的結(jié)構(gòu)原理如下: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(tái)以及真空室接地,,作為陽(yáng)極。操作時(shí)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(shí),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,。
高能脈沖磁控濺射技術(shù)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(shù),。電源與等離子體淹沒離子注入沉積方法相結(jié)合,形成一種新穎的成膜過程與質(zhì)量調(diào)控技術(shù),,是可應(yīng)用于大型矩形靶的離化率可控磁控濺射新技術(shù),,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)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(shù)復(fù)合,,利用其高離化率和淹沒性的特點(diǎn),,通過成膜過程中入射粒子能量與分布的有效操控,實(shí)現(xiàn)高膜基結(jié)合力,、高質(zhì)量,、高均勻性薄膜的制備。同時(shí)結(jié)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(shí)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(yīng)用。其中心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),,已申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專利兩項(xiàng),。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)PVD沉積關(guān)鍵瓶頸問題的突破具有重大意義,有助于提升我國(guó)在表面工程加工領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,。如在交通領(lǐng)域,,該技術(shù)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)三部件,,可降低摩擦25%,減少油耗3%,;機(jī)械加工領(lǐng)域,,沉積先進(jìn)鍍層可使刀具壽命提高2~10倍,加工速度提高30-70%,。磁控陰極按照磁場(chǎng)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。
磁控濺射又稱為高速低溫濺射,,在磁場(chǎng)約束及增強(qiáng)下的等離子體中的工作氣體離子,,在靶陰極電場(chǎng)的加速下,轟擊陰極材料,,使材料表面的原子或分子飛離靶面,,穿越等離子體區(qū)以后在基片表面淀積、遷移較終形成薄膜,。與二極濺射相比較,,磁控濺射的沉積速率高,基片升溫低,,膜層質(zhì)量好,,可重復(fù)性好,便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),。它的發(fā)展引起了薄膜制備工藝的巨大變革,。磁控濺射源在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個(gè)基本條件:(1)建立與電場(chǎng)垂直的磁場(chǎng);(2)磁場(chǎng)方向與陰極表面平行,,并組成環(huán)形磁場(chǎng),。磁控濺射技術(shù)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?廣州脈沖磁控濺射鍍膜
磁控濺射靶的非平衡磁場(chǎng)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,。廣州脈沖磁控濺射鍍膜
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(jiǎn)單,、易于控制、涂覆面積大,、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),。磁控濺射發(fā)展至今,除了上述一般濺射方法的優(yōu)點(diǎn)外,,還實(shí)現(xiàn)了高速,、低溫,、低損傷。磁控濺射鍍膜常見領(lǐng)域應(yīng)用: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(yáng)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。廣州脈沖磁控濺射鍍膜