非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)，一種是其芯部磁場強(qiáng)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(qiáng)度高于芯部磁場強(qiáng)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(shí)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(dá)基體表面，進(jìn)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_(dá)5mA/cm2以上。這樣濺射源同時(shí)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(shí)基體離子束流密度提高，對(duì)沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。磁控濺射的原理：靶材背面加上強(qiáng)磁體，形成磁場。海南智能磁控濺射儀器

磁控濺射粉體鍍膜技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了銀包銅粉、銀包鋁粉、鋁包硅粉等多種微納米級(jí)粉體的量產(chǎn).由該技術(shù)得到的功能性復(fù)合粉體具有優(yōu)異的分散性,鍍層均勻度較高,鍍層與粉體的結(jié)合緊密度較高。磁控濺射鍍膜可以賦予超細(xì)粉體新的特性,例如在微米級(jí)二氧化硅表面鍍鋁,得到的復(fù)合粉體不但具有良好的分散性,好具有優(yōu)異的光學(xué)性能,可以作為一種特殊效果顏料用于高級(jí)塑料制品加工中.相較于傳統(tǒng)的鋁粉顏料,該特殊效果顏料不但有效改善了塑料制品的注塑缺陷(流痕\熔接線),還使得制品外觀質(zhì)感更加高級(jí)。河南雙靶磁控濺射分類反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實(shí)現(xiàn)單機(jī)年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。

影響磁控濺射鍍膜結(jié)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(duì)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(shè)定對(duì)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(jìn)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(duì)于磁控濺射的影響。磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：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(shí)保持與原始材料相似的組成。

高速率磁控濺射的一個(gè)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(shí)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(gè)問題。磁控濺射是物相沉積的一種。

磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下，被加速的高能粒子轟擊靶材表面，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射是70年代迅速發(fā)展起來的一種“高速低溫濺射技術(shù)”。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個(gè)正交電磁場。當(dāng)濺射產(chǎn)生的二次電子在陰極位降區(qū)內(nèi)被加速為高能電子后，并不直接飛向陽極，而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運(yùn)動(dòng)。高能電子不斷與氣體分子發(fā)生碰撞并向后者轉(zhuǎn)移能量，使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子較終沿磁力線漂移到陰極附近而被吸收，避免高能電子對(duì)極板的強(qiáng)烈轟擊，消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷，體現(xiàn)出磁控濺射中極板“低溫”的特點(diǎn)。由于外加磁場的存在，電子的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)增加了電離率，實(shí)現(xiàn)了高速濺射。磁控濺射的技術(shù)特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。非平衡磁控濺射的磁場有邊緣強(qiáng)，也有中部強(qiáng)，導(dǎo)致濺射靶表面磁場的“非平衡”。河南平衡磁控濺射流程

磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場轉(zhuǎn)圈。海南智能磁控濺射儀器

非平衡磁控濺射離子轟擊在鍍膜前可以起到清洗工件的氧化層和其他雜質(zhì)，活化工件表面的作用，同時(shí)在工件表面上形成偽擴(kuò)散層，有助于提高膜層與工件表面之間的結(jié)合力。在鍍膜過程中，載能的帶電粒子轟擊作用可達(dá)到膜層的改性目的。比如，離子轟擊傾向于從膜層上剝離結(jié)合較松散的和凸出部位的粒子，切斷膜層結(jié)晶態(tài)或凝聚態(tài)的優(yōu)勢生長，從而生更致密，結(jié)合力更強(qiáng)，更均勻的膜層，并可以較低的溫度下鍍出性能優(yōu)良的鍍層。非平衡磁控濺射技術(shù)的運(yùn)用，使平衡磁控濺射遇到的沉積致密、成分復(fù)雜薄膜的問題得以解決。海南智能磁控濺射儀器

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