磁控濺射鍍膜設(shè)備原理和作用:
原理是稀薄氣體在異常輝光放電發(fā)作的等離子體在電場的作用下,對陰極靶材表面中止轟擊,把靶材表面的分子、原子、離子及電子等濺射出來,被濺射出來的粒子帶有一定的動能,沿一定的方向射向基體表面,在基體表面構(gòu)成鍍層。
磁控濺射鍍膜設(shè)備的優(yōu)點是裝置復(fù)雜,但是直流二極濺射堆積速率低;爲(wèi)了堅持自持放電,不能在低氣壓(<0.1Pa)下中止;不能濺射絕緣材料等缺陷限制了其運用。在直流二極濺射裝置中添加一個熱陰極和輔佐陽極,就構(gòu)成直流三極濺射。添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)作的熱電子增強了濺射氣體原子的電離,這樣使濺射即使在低氣壓下也能中止;另外,還可降低濺射電壓,使濺射在低氣壓,低電壓外形下中止;同時放電電流也增大,并可獨立控制,不受電壓影響。在熱陰極的前面添加一個電極(柵網(wǎng)狀),構(gòu)成四極濺射裝置,可使放電趨于堅決。但是這些裝置難以獲得濃度較高的等離子體區(qū),堆積速度較低,因而未獲得普遍的工業(yè)運用。磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上展開而來,在靶材表面樹立與電場正交磁場,處置了二極濺射堆積速率低,等離子體離化率初等效果,成爲(wèi)目前鍍膜工業(yè)主要方法之一。
磁控濺射與其它鍍膜技術(shù)相比具有如下特點:可制備成靶的材料廣,幾乎一切金屬,合金和陶瓷材料都可以制成靶材;在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式,可堆積配比精確恒定的合金;在濺射的放電氣氛中參與氧、氮或其它活性氣體,可堆積構(gòu)成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜;經(jīng)過精確地控制濺射鍍膜進程,容易獲得均勻的高精度的膜厚;經(jīng)過離子濺射靶材料物質(zhì)由固態(tài)直接轉(zhuǎn)變爲(wèi)等離子態(tài),濺射靶的安裝不受限制,合適于大容積鍍膜室多靶布置設(shè)計;濺射鍍膜速度快,膜層致密,附著性好等特點,很合適于大批量,高效率工業(yè)消費。近年來磁控濺射技術(shù)展開很快,具有代表性的方法有射頻濺射、反響磁控濺射、非平衡磁控濺射、脈沖磁控濺射、高速濺射等。
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