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。在真空中制備膜層,包括鍍制晶態的金屬、半導體、絕緣體等單質或化合物膜。河源真空鍍膜儀
真空鍍膜:真空涂層技術的發展:真空涂層技術起步時間不長,國際上在上世紀六十年代才出現將CVD(化學氣相沉積)技術應用于硬質合金刀具上。由于該技術需在高溫下進行(工藝溫度高于1000oC),涂層種類單一,局限性很大,起初并未得到推廣。到了上世紀七十年代末,開始出現PVD(物理的氣相沉積)技術,之后在短短的二、三十年間PVD涂層技術得到迅猛發展,究其原因:其在真空密封的腔體內成膜,幾乎無任何環境污染問題,有利于環保;其能得到光亮、華貴的表面,在顏色上,成熟的有七彩色、銀色、透明色、金黃色、黑色、以及由金黃色到黑色之間的任何一種顏色,能夠滿足裝飾性的各種需要;可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復合涂層,應用在工裝、模具上面,可以使壽命成倍提高,較好地實現了低成本、收益的效果;此外,PVD涂層技術具有低溫、高能兩個特點,幾乎可以在任何基材上成膜,因此,應用范圍十分廣闊,其發展神速也就不足為奇。河源真空鍍膜儀在建筑和汽車玻璃上使用真空電鍍設備技術,鍍涂一層TiO2就能使其變成防霧、防露和自清潔玻璃。
真空鍍膜的方法很多,計有:真空蒸鍍:將需鍍膜的基體清洗后放到鍍膜室,抽空后將膜料加熱到高溫,使蒸氣達到約13。3Pa而使蒸氣分子飛到基體表面,凝結而成薄膜。陰極濺射鍍:將需鍍膜的基體放在陰極對面,把惰性氣體(如氬)通入已抽空的室內,保持壓強約1。33~13。3Pa,然后將陰極接上2000V的直流電源,便激發輝光放電,帶正電的氬離子撞擊陰極,使其射出原子,濺射出的原子通過惰性氣氛沉積到基體上形成膜。化學氣相沉積:通過熱分解所選定的金屬化合物或有機化合物,獲得沉積薄膜的過程。離子鍍:實質上離子鍍系真空蒸鍍和陰極濺射鍍的有機結合,兼有兩者的工藝特點。
在等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中,由等離子體輔助化學反應過程。在等離子體輔助下,200 到500°C的工藝溫度足以實現成品膜層的制備,因此該技術降低了基材的溫度負荷。等離子可在接近基片的周圍被激發(近程等離子法)。而對于半導體硅片等敏感型基材,輻射和離子轟擊可能損壞基材。另一方面,在遠程等離子法中,等離子體與基材間設有空間隔斷。隔斷不僅能夠保護基材,也允許激發混合工藝氣體的特定成分。然而,為保證化學反應在被激發的粒子真正抵達基材表面時才開始進行,需精心設計工藝過程。真空鍍膜過程可以實現連續化。
為了獲得性能良好的半導體電極Al膜,我們通過優化工藝參數,制備了一系列性能優越的Al薄膜。通過理論計算和性能測試,分析比較了電子束蒸發與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點。考慮Al膜的致密性就相當于考慮Al膜的晶粒的大小,密度以及能達到均勻化的程度,因為它也直接影響Al膜的其它性能,進而影響半導體嘩啦的性能。氣相沉積的多晶Al膜的晶粒尺寸隨著沉積過程中吸附原子或原子團在基片表面遷移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小將取決環于基片溫度、沉積速度、氣相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光潔度和化學活性等因素。真空鍍膜的操作規程:酸洗夾具應在通風裝置內進行,并要戴橡皮手套。河源真空鍍膜儀
真空鍍膜是在真空室內材料的原子從加熱源離析出來打到被鍍物體的表面上。河源真空鍍膜儀
真空鍍膜技術與濕式鍍膜技術相比較,具有下列優點:薄膜和基體選材普遍,薄膜厚度可進行控制,以制備具有各種不同功能的功能性薄膜。在真空條件下制備薄膜,環境清潔,薄膜不易受到污染,因此可獲得致密性好、純度高和涂層均勻的薄膜。薄膜與基體結合強度好,薄膜牢固。干式鍍膜既不產生廢液,也無環境污染。真空鍍膜技術主要有真空蒸發鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍、真空束流沉積、化學氣相沉積等多種方法。除化學氣相沉積法外,其他幾種方法均具有以下的共同特點:各種鍍膜技術都需要一個特定的真空環境,以保證制膜材料在加熱蒸發或濺射過程中所形成蒸氣分子的運動,不致受到大氣中大量氣體分子的碰撞、阻擋和干擾,并消除大氣中雜質的不良影響。河源真空鍍膜儀
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