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山東智能磁控濺射技術(shù)

來源: 發(fā)布時間:2023-09-05

磁控濺射的工藝研究:濺射變量。電壓和功率:在氣體可以電離的壓強(qiáng)范圍內(nèi)如果改變施加的電壓,電路中等離子體的阻抗會隨之改變,引起氣體中的電流發(fā)生變化。改變氣體中的電流可以產(chǎn)生更多或更少的離子,這些離子碰撞靶體就可以控制濺射速率。一般來說,提高電壓可以提高離化率。這樣電流會增加,所以會引起阻抗的下降。提高電壓時,阻抗的降低會大幅度地提高電流,即大幅度提高了功率。如果氣體壓強(qiáng)不變,濺射源下的基片的移動速度也是恒定的,那么沉積到基片上的材料的量則決定于施加在電路上的功率。在VONARDENNE鍍膜產(chǎn)品中所采用的范圍內(nèi),功率的提高與濺射速率的提高是一種線性的關(guān)系。磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)如下:沉積速率高。山東智能磁控濺射技術(shù)

山東智能磁控濺射技術(shù),磁控濺射

PVD技術(shù)常用的方法:PVD基本方法。真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍,以下介紹幾種常用的方法。電子束蒸發(fā):電子束蒸發(fā)是利用聚焦成束的電子束來加熱蒸發(fā)源,使其蒸發(fā)并沉積在基片表面而形成薄膜。特征:真空環(huán)境;蒸發(fā)源材料需加熱熔化;基底材料也在較高溫度中;用磁場控制蒸發(fā)的氣體,從而控制生成鍍膜的厚度。濺射沉積:濺射是與氣體輝光放電相聯(lián)系的一種薄膜沉積技術(shù)。濺射的方法很多,有直流濺射、RF濺射和反應(yīng)濺射等,而用得較多的是磁控濺射、中頻濺射、直流濺射、RF濺射和離子束濺射。山東真空磁控濺射設(shè)備磁控濺射屬于輝光放電范疇,是利用陰極濺射原理進(jìn)行鍍膜。

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PVD技術(shù)特征:過濾陰極弧。過濾陰極電弧配有高效的電磁過濾系統(tǒng),可將弧源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀大顆粒過濾掉,因此制備的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蝕性能好,與機(jī)體的結(jié)合力很強(qiáng)。離子束:離子束加工是在真空條件下,先由電子槍產(chǎn)生電子束,再引入已抽成真空且充滿惰性氣體之電離室中,使低壓惰性氣體離子化。由負(fù)極引出陽離子又經(jīng)加速、集束等步驟,獲得具有一定速度的離子投射到材料表面,產(chǎn)生濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。由于離子帶正電荷,其質(zhì)量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍,所以離子束比電子束具有更大的撞擊動能,是靠微觀的機(jī)械撞擊能量來加工的。

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易,點(diǎn)火和濺射很方便。這是因為靶,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,則回路斷了。于是人們采用高頻電源,回路中加入很強(qiáng)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?dú)饣蜓鯕?。?dāng)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。脈沖磁控濺射可以有效地抑制電弧產(chǎn)生進(jìn)而消除由此產(chǎn)生的薄膜缺陷。

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直流濺射的結(jié)構(gòu)原理如下:真空室中裝有輝光放電的陰極,靶材就裝在此極表面上,接受離子轟擊;安裝鍍膜基片或工件的樣品臺以及真空室接地,作為陽極。操作時將真空室抽至高真空后,通入氬氣,并使其真空度維持在1.0Pa左右,再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上,即可產(chǎn)生輝光放電。此時,在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū),即負(fù)輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng)。由靶材表面濺射出來的原子沉積在基片或工件上,形成鍍層。磁控濺射是一種基于等離子體的沉積過程,其中高能離子向目標(biāo)加速。離子撞擊目標(biāo),原子從表面噴射。上海射頻磁控濺射價格

反應(yīng)磁控濺射所用的靶材料和反應(yīng)氣體純度很高,因而有利于制備高純度的化合物薄膜。山東智能磁控濺射技術(shù)

磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場,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。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的陽極而被吸收,避免高能電子對極板的強(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)。山東智能磁控濺射技術(shù)