高速率磁控濺射本質(zhì)特點是產(chǎn)生大量的濺射粒子,導致較高的沉積速率。實驗表明在較大的靶源密度在高速濺射,靶的濺射和局部蒸發(fā)同時發(fā)生,兩種過程的結合保證了較大的沉積速率(幾μm/min)并導致薄膜的結構發(fā)生變化。與通常的磁控濺射比較,高速濺射和自濺射的特點在于較高的靶功率密度Wt=Pd/S>50Wcm-2,(Pd為磁控靶功率,S為靶表面積)。高速濺射有一定的限制,因此在特殊的環(huán)境才能保持高速濺射,如足夠高的靶源密度,靶材足夠的產(chǎn)額和濺射氣體壓力,并且要獲得較大氣體的離化率。較大限制高速沉積薄膜的是濺射靶的冷卻。在各種濺射鍍膜技術中,磁控濺射技術是較重要的技術之一。湖北陶瓷靶材磁控濺射分類
磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導體、絕緣子等。它具有設備簡單、易于控制、涂覆面積大、附著力強等優(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。磁控濺射鍍膜常見領域應用: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能電池的光電轉(zhuǎn)換效率.2.微電子:可作為非熱鍍膜技術,主要用于化學氣相沉積(CVD).3.裝飾領域的應用:如各種全反射膜和半透明膜;比如手機殼、鼠標等.河北真空磁控濺射儀器磁控濺射在靶材表面建立與電場正交磁場,解決了二極濺射沉積速率低,等離子體離化率低等問題。
磁控濺射就是在外加電場的兩極之間引入一個磁場。這個磁場使得電子受到洛倫茲力的束縛作用,其運動路線受到控制,因此大幅度增加了電子與Ar分子(原子)碰撞的幾率,提高了氣體分子的電離程度,從而使濺射效率得到很大的提升。濺射現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)以來己被普遍應用在多種薄膜的制備中,如制備金屬、半導體、合金、氧化物以及化合物半導體等。磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應用對象。但有一共同點:利用磁場與電場交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運行,從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控濺射在技術上可以分為直流(DC)磁控濺射、中頻(MF)磁控濺射、射頻(RF)磁控濺射。
真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點: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。磁控濺射的優(yōu)點:膜的牢固性好。
磁控濺射鍍膜是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的技術之一,磁控濺射鍍膜技術正普遍應用于透明導電膜、光學膜、超硬膜、抗腐蝕膜、磁性膜、增透膜、減反膜以及各種裝飾膜,在**和國民經(jīng)濟生產(chǎn)中的作用和地位日益強大。鍍膜工藝中的薄膜厚度均勻性,沉積速率,靶材利用率等方面的問題是實際生產(chǎn)中十分關注的。解決這些實際問題的方法是對涉及濺射沉積過程的全部因素進行整體的優(yōu)化設計,建立一個濺射鍍膜的綜合設計系統(tǒng)。薄膜厚度均勻性是檢驗濺射沉積過程的較重要參數(shù)之一,因此對膜厚均勻性綜合設計的研究具有重要的理論和應用價值。用真空磁控濺射鍍膜設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。湖北陶瓷靶材磁控濺射分類
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。湖北陶瓷靶材磁控濺射分類
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首先選擇的工藝過程。高功率脈沖磁控濺射技術作為一種高離化率物理中氣相沉積技術,可以明顯提高薄膜結構可控性,進而獲得優(yōu)異的薄膜性能,對薄膜工業(yè)的發(fā)展有重要意義。近幾年來,高功率脈沖磁控濺射技術在國內(nèi)外研究領域和工業(yè)界受到了普遍關注和重視。湖北陶瓷靶材磁控濺射分類