天津金屬磁控濺射過程

磁控直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導體材料，不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁模氂蒙漕l濺射法（RF）。濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。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)。天津金屬磁控濺射過程

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(chǎn)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)。非金屬磁控濺射過程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。

真空磁控濺射技術：真空磁控濺射技術是指一種利用陰極表面配合的磁場形成電子陷阱，使在E×B的作用下電子緊貼陰極表面飄移。設置一個與靶面電場正交的磁場，濺射時產(chǎn)生的快電子在正交的電磁場中作近似擺線運動，增加了電子行程，提高了氣體的離化率，同時高能量粒子與氣體碰撞后失去能量，基體溫度較低，在不耐溫材料上可以完成鍍膜。這種技術是玻璃膜技術中的較較好技術，是由航天工業(yè)、兵器工業(yè)、和核工業(yè)三個方面相結合的較好技術的民用化，民用主要是通過這種技術達到節(jié)能、環(huán)保等作用。

影響磁控濺射鍍膜結果的因素：1、濺射功率的影響,在基體和涂層材料確定的情況下,工藝參數(shù)的選擇對于涂層生長速率和涂層質(zhì)量都有很大的影響.其中濺射功率的設定對這兩方面都有極大的影響.2、氣壓的影響,磁控濺射是在低氣壓下進行高速濺射,為此需要提高氣體的離化率,使氣體形成等離子體.在保證濺射功率固定的情況下,分析氣壓對于磁控濺射的影響。磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品優(yōu)點：1、幾乎所有材料都可以通過磁控濺射沉積,而不論其熔化溫度如何;2、可以根據(jù)基材和涂層的要求縮放光源并將其放置在腔室中的任何位置;3、可以沉積合金和化合物的薄膜,同時保持與原始材料相似的組成。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。

磁控濺射原理：電子在電場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（或分子）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，二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動，該電子的運動路徑很長。磁控濺射法是在高真空充入適量的氬氣，在陰極（柱狀靶或平面靶）和陽極（鍍膜室壁）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。磁控濺射的優(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。非金屬磁控濺射過程

磁控濺射的技術特點是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場方向垂直的磁場，一般采用永久磁鐵實現(xiàn)。天津金屬磁控濺射過程

磁控濺射鍍膜注意事項：1、輻射:有些鍍膜要用到射頻電源,如功率大,需做好屏蔽處理.另外,歐洲標準在單室鍍膜機門框四周嵌裝金屬線屏蔽輻射;2、金屬污染:鍍膜材料有些(如鉻、銦、鋁)是對人體有害的,特別要注意真空室清理過程中出現(xiàn)的粉塵污染;3、噪音污染:如特別是一些大的鍍膜設備,機械真空泵噪音很大,可以把泵隔離在墻外;4、光污染:離子鍍膜過程中,氣體電離發(fā)出強光,不宜透過觀察窗久看.磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點。磁控濺射鍍膜的適用范圍：1、建材及民用工業(yè)中；2、在鋁合金制品裝飾中的應用；3、高級產(chǎn)品零/部件表面的裝飾鍍中的應用；4、在不銹鋼刀片涂層技術中的應用；5、在玻璃深加工產(chǎn)業(yè)中的應用。天津金屬磁控濺射過程

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