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中頻磁控濺射鍍膜技術(shù)已逐漸成為濺射鍍膜的主流技術(shù)。它優(yōu)于直流磁控濺射鍍膜,因?yàn)樗朔岁?yáng)極的消失并削減或消除了靶材的異常電弧放電。直流磁控濺射適用鍍膜設(shè)備,適用于筆記本電腦,手機(jī)外殼,電話,無(wú)線通信,視聽(tīng)電子,遙控器,導(dǎo)航和醫(yī)療工具等,全自動(dòng)控制,配備大功率磁控管電源,雙靶替換運(yùn)用,恒定流輸出。獨(dú)特的工件架設(shè)計(jì)合理,自傳性強(qiáng),產(chǎn)量大,成品率高。膜層的厚度能夠通過(guò)石英晶體厚度計(jì)測(cè)量,并且能夠鍍覆準(zhǔn)確的膜厚度。這兩種類型的磁控濺射鍍膜機(jī)在市場(chǎng)上被普遍運(yùn)用。磁控濺射的優(yōu)點(diǎn):基板有低溫性。相對(duì)于二級(jí)濺射和熱蒸發(fā)來(lái)說(shuō),磁控濺射加熱少。黑龍江多功能磁控濺射實(shí)驗(yàn)室
磁控濺射技術(shù)發(fā)展過(guò)程中各項(xiàng)技術(shù)的突破一般集中在等離子體的產(chǎn)生以及對(duì)等離子體進(jìn)行的控制等方面。通過(guò)對(duì)電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)和空間不同種類粒子分布參數(shù)的控制,使膜層質(zhì)量和屬性滿足各行業(yè)的要求。膜厚均勻性與磁控濺射靶的工作狀態(tài)息息相關(guān),如靶的刻蝕狀態(tài),靶的電磁場(chǎng)設(shè)汁等,因此,為保證膜厚均勻性,國(guó)外的薄膜制備公司或鍍膜設(shè)備制造公司都有各自的關(guān)于鍍膜設(shè)備(包括中心部件“靶”)的整套設(shè)計(jì)方案。同時(shí),還有很多專門從事靶的分析、設(shè)計(jì)和制造的公司,并開(kāi)發(fā)相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件,根據(jù)客戶的要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)在鍍膜設(shè)備的分析及設(shè)計(jì)方面與國(guó)際先進(jìn)水平之間還存在較大差距。山東單靶磁控濺射平臺(tái)磁控濺射的優(yōu)點(diǎn):沉積速率高。
高速率磁控濺射本質(zhì)特點(diǎn)是產(chǎn)生大量的濺射粒子,導(dǎo)致較高的沉積速率。實(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)生,兩種過(guò)程的結(jié)合保證了較大的沉積速率(幾μm/min)并導(dǎo)致薄膜的結(jié)構(gòu)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(diǎn)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。
真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點(diǎn):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(guò)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(yīng)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?yàn)?00V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(chǎng)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(diǎn):膜的牢固性好。
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(chǎng)強(qiáng)度比外環(huán)高,磁力線沒(méi)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(chǎng)強(qiáng)度高于芯部磁場(chǎng)強(qiáng)度,磁力線沒(méi)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。隨著工業(yè)的需求和表面技術(shù)的發(fā)展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢(shì)。黑龍江多功能磁控濺射實(shí)驗(yàn)室
磁控濺射是眾多獲得高質(zhì)量的薄膜技術(shù)當(dāng)中使用較普遍的一種鍍膜工藝。黑龍江多功能磁控濺射實(shí)驗(yàn)室
磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點(diǎn):1、磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場(chǎng)迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場(chǎng)轉(zhuǎn)圈.相應(yīng)地,環(huán)狀磁場(chǎng)控制的區(qū)域是等離子體密度較高的部位.在磁控濺射時(shí),可以看見(jiàn)濺射氣體——?dú)鍤庠谶@部位發(fā)出強(qiáng)烈的淡藍(lán)色輝光,形成一個(gè)光環(huán).處于光環(huán)下的靶材是被離子轟擊較嚴(yán)重的部位,會(huì)濺射出一條環(huán)狀的溝槽.環(huán)狀磁場(chǎng)是電子運(yùn)動(dòng)的軌道,環(huán)狀的輝光和溝槽將其形象地表現(xiàn)了出來(lái).磁控濺射靶的濺射溝槽一旦穿透靶材,就會(huì)導(dǎo)致整塊靶材報(bào)廢,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;2、等離子體不穩(wěn)定。黑龍江多功能磁控濺射實(shí)驗(yàn)室