山東非金屬磁控濺射儀器

來源: 發(fā)布時間:2022-07-01

脈沖磁控濺射的工作原理: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)直流電源進行磁控濺射沉積。脈沖濺射可以有效地抑制電弧產(chǎn)生進而消除由此產(chǎn)生的薄膜缺陷,同時可以提高濺射沉積速率,降低沉積溫度等一系列明顯的優(yōu)點,是濺射絕緣材料沉積的優(yōu)先選擇工藝過程。在一個周期內(nèi)存在正電壓和負電壓兩個階段,在負電壓段,電源工作于靶材的濺射,正電壓段,引入電子中和靶面累積的正電荷,并使表面清潔,裸露出金屬表面。加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同!為400~500V,電源頻率在10~350KHz,在保證穩(wěn)定放電的前提下,應(yīng)盡可能取較低的頻率#由于等離子體中的電子相對離子具有更高的能動性,因此正電壓值只需要是負電壓的10%~20%,就可以有效中和靶表面累積的正電荷。占空比的選擇在保證濺射時靶表面累積的電荷能在正電壓階段被完全中和的前提下,盡可能提高占空,以實現(xiàn)電源的較大效率。磁控濺射鍍膜的適用范圍:在不銹鋼刀片涂層技術(shù)中的應(yīng)用。山東非金屬磁控濺射儀器

山東非金屬磁控濺射儀器,磁控濺射

高速率磁控濺射的一個固有的性質(zhì)是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片,導(dǎo)致沉積過程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長薄膜上,引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走,薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán),還要求良好的靶材導(dǎo)熱率及較薄膜的靶厚度。同時高速率磁控濺射中典型的靶材利用率只有20%~30%,因而提高靶材利用率也是有待于解決的一個問題。山東專業(yè)磁控濺射儀器磁控濺射又稱為高速低溫濺射。

山東非金屬磁控濺射儀器,磁控濺射

近年來磁控濺射技能發(fā)展十分迅速,代表性辦法有平衡平衡磁控濺射、反響磁控濺射、中頻磁控濺射及高能脈沖磁控濺射等等。放電發(fā)生的等離子體中,氬氣正離子在電場效果下向陰極移動,與靶材外表磕碰,受磕碰而從靶材外表濺射出的靶材原子稱為濺射原子。磁控濺射不只應(yīng)用于科研及工業(yè)范疇,已延伸到許多日常生活用品,主要應(yīng)用在化學(xué)氣相堆積制膜困難的薄膜制備。磁控濺射技能在制備電子封裝及光學(xué)薄膜方面已有多年,特別是先進的中頻非平衡磁控濺射技能也已在光學(xué)薄膜、通明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。

真空磁控濺射鍍膜技術(shù)所鍍玻璃多用于建筑玻璃和汽車玻璃這兩大用處。一般來說這些介質(zhì)膜多是氧化鋅、二氧化錫、二氧化鈦、二氧化硅之類的可鍍于玻璃上。真空磁控濺射鍍膜技術(shù)在車窗玻璃上的用處。用真空磁控濺射鍍膜設(shè)備可在車窗玻璃鍍涂二氧化鈦,這個鍍層可以賦予車窗自清潔效果,有一定的防霧、防露水的效用。磁控濺射工藝的主要優(yōu)點是可以使用反應(yīng)性或非反應(yīng)性鍍膜工藝來沉積這些材料的膜層,并且可以很好地控制膜層成分、膜厚、膜厚均勻性和膜層機械性能等。PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類:真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。

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磁控濺射靶材鍍膜過程中,影響靶材鍍膜沉積速率的因素:濺射電流:磁控靶的濺射電流與濺射靶材表面的離子電流成正比,因此也是影響濺射速率的重要因素。磁控濺射有一個普遍規(guī)律,即在較佳氣壓下沉積速度較快。因此,在不影響薄膜質(zhì)量和滿足客戶要求的前提下,從濺射良率考慮氣體壓力的較佳值是合適的。改變?yōu)R射電流有兩種方法:改變工作電壓或改變工作氣體壓力。濺射功率:濺射功率對沉積速率的影響類似于濺射電壓。一般來說,提高磁控靶材的濺射功率可以提高成膜率。然而,這并不是一個普遍的規(guī)則。在磁控靶材的濺射電壓低,濺射電流大的情況下,雖然平均濺射功率不低,但離子不能被濺射,也不能沉積。前提是要求施加在磁控靶材上的濺射電壓足夠高,使工作氣體離子在陰極和陽極之間的電場中的能量足夠大于靶材的"濺射能量閾值"。不同的金屬、合金、氧化物能夠進行混合,同時濺射于基材上。黑龍江脈沖磁控濺射特點

磁控濺射技術(shù)在光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面也得到應(yīng)用。山東非金屬磁控濺射儀器

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易,點火和濺射很方便。這是因為靶(陰極),等離子體和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體(如陶瓷),則回路斷了。于是人們采用高頻電源,回路中加入很強的電容,這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴,濺射速率很小,同時接地技術(shù)很復(fù)雜,因而難大規(guī)模采用。為解決此問題,發(fā)明了磁控反應(yīng)濺射。就是用金屬靶,加入氬氣和反應(yīng)氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉(zhuǎn)化,與反應(yīng)氣體化合生成氮化物或氧化物。山東非金屬磁控濺射儀器

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