磁控濺射

磁控濺射是物理的氣相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料，且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而上世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來的磁控濺射法更是實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因?yàn)槭窃诘蜌鈮合逻M(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生E（電場(chǎng)）×B（磁場(chǎng)）所指的方向漂移，簡(jiǎn)稱E×B漂移，其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于磁控濺射一條擺線。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。

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濺射鍍膜技術(shù)

濺射鍍膜濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面，使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。通常，利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成，基片作為陽極，真空室中通入0.1-10Pa的Ar或其它惰性氣體，在陰極（靶）1-3KV直流負(fù)高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。電離出的離子轟擊靶表面，使得靶原子濺出并沉積在基片上，形成薄膜。在裝飾設(shè)計(jì)裝飾品上的運(yùn)用：手機(jī)套、表帶、眼鏡框、五金配件、裝飾品等鍍一層薄薄的膜。濺射方法很多，主要有二級(jí)濺射、三級(jí)或四級(jí)濺射、磁控濺射、對(duì)靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對(duì)稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應(yīng)濺射等。

由于被濺射原子是與具有數(shù)十電子伏特能量的正離子交換動(dòng)能后飛濺出來的，因而濺射出來的原子能量高，有利于提高沉積時(shí)原子的擴(kuò)散能力，提高沉積組織的致密程度，使制出的薄膜與基片具有強(qiáng)的附著力。濺射時(shí)，氣體被電離之后，氣體離子在電場(chǎng)作用下飛向接陰極的靶材，電子則飛向接地的壁腔和基片。這樣在低電壓和低氣壓下，產(chǎn)生的離子數(shù)目少，靶材濺射效率低；而在高電壓和高氣壓下，盡管可以產(chǎn)生較多的離子，但飛向基片的電子攜帶的能量高，容易使基片發(fā)熱甚至發(fā)生二次濺射，影響制膜質(zhì)量。另外，靶材原子在飛向基片的過程中與氣體分子的碰撞幾率也大為增加，因而被散射到整個(gè)腔體，既會(huì)造成靶材浪費(fèi)，又會(huì)在制備多層膜時(shí)造成各層的污染。在用合金靶制備ITO薄膜時(shí),由于濺射過程中作為反應(yīng)氣體的氧會(huì)和靶發(fā)生很強(qiáng)的電化學(xué)反應(yīng),靶面覆蓋一層化合物,使濺射蝕損區(qū)域縮得很小(俗稱“靶zhong毒”),以至很難用直流濺射的方法穩(wěn)定地制備出優(yōu)質(zhì)的ITO膜。

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磁控濺射鍍膜技術(shù)

磁控濺射鍍膜技術(shù)由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為制備薄膜的主要技術(shù)之一。非平衡磁控濺射改善了等離子體區(qū)域的分布，顯著提高了薄膜的質(zhì)量。中頻濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展有效克服了反應(yīng)濺射過程中出現(xiàn)的打弧現(xiàn)象，減少了薄膜的結(jié)構(gòu)缺陷，明顯提高了薄膜的沉積速率。中頻交流磁控濺射在單個(gè)陰極靶系統(tǒng)中,與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。磁控濺射鍍膜儀廠家?guī)懔私飧啵?

磁控濺射鍍膜是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的技術(shù)之一，磁控濺射鍍膜技術(shù)正廣泛應(yīng)用于透明導(dǎo)電膜、光學(xué)膜、超硬膜、抗腐蝕膜、磁性膜、增透膜、減反膜以及各種裝飾膜。

磁控濺射技術(shù)發(fā)展過程中各項(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。

對(duì)于濺射鍍膜來說，可以從真空系統(tǒng)，電磁場(chǎng)，氣體分布，熱系統(tǒng)等幾個(gè)方面進(jìn)行沒計(jì)，機(jī)械制造和控制貫穿整個(gè)工程設(shè)計(jì)過程。

濺射碰撞一般是研究帶電荷能離子與靶材表層粒子相互作用，并伴隨靶材原子及原子團(tuán)簇的產(chǎn)生的過程。

薄膜的屬性和基片的溫度、晶格常數(shù)、表面狀態(tài)和電磁場(chǎng)等有著密切關(guān)系。

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磁控濺射法的優(yōu)勢(shì)

目前常用的制備CoPt 磁性薄膜的方法是磁控濺射法。磁控濺射法是在高真空充入適量的ya氣，在陰極(柱狀靶或平面靶)和陽極(鍍膜室壁) 之間施加幾百K 直流電壓，在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電，使ya氣發(fā)生電離。ya離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶材表面原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜。通過更換不同材質(zhì)的靶和控制不同的濺射時(shí)間，便可以獲得不同材質(zhì)和不同厚度的薄膜。磁控濺射鍍膜機(jī)工藝（1）技術(shù)方案磁控濺射鍍光學(xué)膜，有以下三種技術(shù)路線：（a）陶瓷靶濺射：靶材采用金屬化合物靶材，可以直接沉積各種氧化物或者氮化物，有時(shí)候?yàn)榱说玫礁叩哪蛹兌?，也需要通入一定量反?yīng)氣體）。磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強(qiáng)、鍍膜層致密、均勻等優(yōu)點(diǎn)。

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