磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞,使其電離產生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發生濺射。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,而產生的二次電子會受到電場和磁場作用,產生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,其運動軌跡近似于一條擺線。若為環形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,它們的運動路徑不僅很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內,并且在該區域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材,從而實現了高的沉積速率。真空鍍膜鍍料的氣化:即通入交流電后,使鍍料蒸發氣化。清遠光學真空鍍膜
真空鍍膜:濺射鍍膜:濺射出來的粒子在飛向基體過程中易和真空室中的氣體分子發生碰撞,導致運動方向隨機化,使得沉積的膜易于均勻。發展起來的規模性磁控濺射鍍膜,沉積速率較高,工藝重復性好,便于自動化,已適當于大型建筑裝飾鍍膜及工業材料的功能性鍍膜,如TGN-JR型用多弧或磁控濺射在卷材的泡沫塑料及纖維織物表面鍍鎳Ni及銀Ag的生產制備。濺射鍍膜可分為直流濺射、射頻濺射和磁控濺射,其對應的輝光放電電壓源和控制場分別為高壓直流電、射頻(RF)交流電和磁控(M)場。清遠光學真空鍍膜觀察窗的玻璃較好用鉛玻璃,觀察時應戴上鉛玻璃眼鏡,以防X射線侵害人體。
真空鍍膜的方法:離子鍍:總體來說比較常用的有:直流放電二極型、多陰極型、活性反應蒸鍍(ARE)、空心陰極放電離子鍍(HCD)、射頻放電離子鍍(RFIP)、增強的ARE型、低壓等離子型離子鍍(LP-PD)、電場蒸發、感應加熱離子鍍、多弧離子鍍、電弧放電型高真空離子鍍、離化團束鍍等。由于離子鍍膜層具有非常優良的性能,所以越來越受到人們的重視,特別是離子鍍TiN、TiC在工具、模具的超硬鍍膜、裝飾鍍膜等領域的應用越來越普遍,并將占據越來越重要的地位。在鐘表行業,因為鈦無毒無污染,與人體皮膚接觸,不會引起過敏等不良反應,在表帶上沉積一層鈦膜還能起到表面裝飾的作用,可以做成金黃、黑色、灰色、紅棕色、橙色等很多種顏色,增加美觀效果。
真空鍍膜的方法:分子束外延:分子束外延(MBE)是一中很特殊的真空鍍膜工藝,是在10-8Pa的超高真空條件下,將薄膜的諸組分元素的分子束流,在嚴格的監控之下,直接噴射到襯底表面。MBE的突出優點在于能生長極薄的單晶膜層,并且能精確地控制膜厚和組分與摻雜適于制作微波,光電和多層結構器件,從而為制作集成光學和超大規模集成電路提供了有力手段。利用反應分子束外延法制備TiO2薄膜時,不需要考慮中間的化學反應,又不受質量傳輸的影響,并且利用開閉擋板(快門)來實現對生長和中斷的瞬時控制,因此膜的組分和摻雜濃度可隨著源的變化而迅速調整。MBE的襯底溫度Z低,因此有減少自摻雜的優點。真空鍍膜鍍層附著性能好。
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:在鋼材、鎳、鈾、金剛石表面鍍鈦金屬薄膜,提高了鋼材、鈾、金剛石等材料的耐腐蝕性能,使得使用領域更加普遍;而鎂作為硬組織植入材料,在近年來投入臨床使用,當在鎂表面鍍制一層鈦金屬薄膜,不僅加強了材料的耐蝕性,而且鈦生物體相容性好,比重小、毒性低、更易為人體所接受;在云母、硅片、玻璃等材料上鍍上鈦金屬薄膜,研究其對電磁波的反射、吸收、透射作用,對于高效太陽能吸收、電磁輻射、噪音屏蔽吸收和凈化等領域具有重要意義。除此之外,磁控濺射作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積(CVD)或金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)生長困難及不適用的鈦薄膜沉積,可以獲得大面積非常均勻的薄膜。包括歐姆接觸Ti金屬電極薄膜及可用于柵絕緣層或擴散勢壘層的TiN、TiO2等介質薄膜沉積。在現代機械加工工業中,濺鍍包括Ti金屬、TiAl6V4合金、TiN、TiAlN、TiC、TiCN、TiAlOX、TiB2、等超硬材料,能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩定性能,從而大幅度地提高涂層產品的使用壽命,應用越來越普遍。真空鍍膜機的優點:具有較佳的金屬光澤,光反射率可達97%。清遠光學真空鍍膜
化學氣相沉積是真空鍍膜技術的一種。清遠光學真空鍍膜
真空鍍膜:離子鍍膜法:目前比較常用的組合方式有:活性反應蒸鍍法(ABE)。利用電子束加熱使膜材氣化;依靠正偏置探極和電子束間的低壓等離子體輝光放電或二次電子使充入的氧氣、氮氣、乙炔等反應氣體離化。這種方法的特點是:基板溫升小,要對基板加熱,蒸鍍效率高,能獲得三氧化鋁、氮化鈦(TiN)、碳化鈦(TiC)等薄膜;可用于鍍機械制品、電子器件、裝飾品。空心陰極離子鍍(HCD)。利用等離子電子束加熱使膜材氣化;依靠低壓大電流的電子束碰撞使充入的氣體Ar或其它惰性氣體、反應氣體離化。這種方法的特點是:基板溫升小,要對基板加熱,離化率高,電子束斑較大,能鍍金屬膜、介質膜、化合物膜;可用于鍍裝飾鍍層、機械制品。清遠光學真空鍍膜