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浙江平衡磁控濺射用途

來源: 發布時間:2022-07-16

真空磁控濺射的分類:平面磁控濺射:平衡平面濺射是較常用的平面靶磁控濺射,磁力線有閉合回路且與陰極平行,即在陰極表面構成一個正交的電磁場環形區域。等離子體被束縛在靶表面距離靶面大約60cm的區域,通常在基片上加負偏壓來改善膜與基體的結合能力;非平衡平面磁控濺射為了將等離子區域擴展,利用磁體擺放方式的調整,可以方便的獲得不同的非平衡磁控源。圓柱磁控濺射沉積技術:利用圓柱形磁控陰極實現濺射的技術磁控源是關鍵部分,陰極在中心位置的叫磁控源;陽極在中心位置的叫反磁控源。濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。浙江平衡磁控濺射用途

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磁控濺射靶材的分類:根據材料的成分不同,靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。其中無機非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。根據幾何形狀的不同,靶材可分為長方體形靶材、圓柱體靶材和不規則形狀靶材;此外,靶材還可以分為實心和空心兩種類型靶材。目前靶材較常用的分類方法是根據靶材應用領域進行劃分,主要包括半導體領域應用靶材、記錄介質應用靶材、顯示薄膜應用靶材、光學靶材、超導靶材等。其中半導體領域用靶材、記錄介質用靶材和顯示靶材是市場需求規模較大的三類靶材。山東平衡磁控濺射平臺安裝鍍膜基片或工件的樣品臺以及真空室接地,作為陽極。

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磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場。當濺射產生的二次電子在陰極位降區內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動。高能電子不斷與氣體分子發生碰撞并向后者轉移能量,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,體現出磁控濺射中極板“低溫”的特點。由于外加磁場的存在,電子的復雜運動增加了電離率,實現了高速濺射。磁控濺射的技術特點是要在陰極靶面附件產生與電場方向垂直的磁場,一般采用永久磁鐵實現。

磁控濺射技術原理:電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片。氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛倫茲力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區域內,該區域內等離子體密度很高,二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動,該電子的運動路徑很長。在運動過程中不斷的與氬原子發生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經過多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線的束縛,遠離靶材,較終沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場束縛和延長電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只只是基片,真空室內壁及靶源陽極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽極在同一電勢。磁控濺射特點:可制備成靶的材料廣,幾乎所有金屬,合金和陶瓷材料都可以制成靶材。

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交流磁控濺射和直流濺射的區別:交流磁控濺射和直流濺射相比交流磁控濺射采用交流電源代替直流電源,解決了靶面的異常放電現象。交流濺射時,靶對真空室壁不是恒定的負電壓,而是周期一定的交流脈沖電壓。設脈沖電壓的周期為T,在負脈沖T—△T時間間隔內,靶面處于放電狀態,這一階段和直流磁控濺射相似;靶面上的絕緣層不斷積累正電荷,絕緣層上的場強逐步增大;當場強增大至一定限度后靶電位驟降為零甚至反向,即靶電位處于正脈沖△T階段。在△T時間內,放電等離子體中的負電荷─電子向靶面遷移并中和了絕緣層表面所帶的正電荷,使絕緣層內場強恢復為零,從而消除了靶面異常放電的可能性。高速率磁控濺射本質特點是產生大量的濺射粒子,導致較高的沉積速率。浙江平衡磁控濺射用途

磁控濺射的原理:靶材背面加上強磁體,形成磁場。浙江平衡磁控濺射用途

PVD技術特征:過濾陰極?。哼^濾陰極電弧配有高效的電磁過濾系統,可將弧源產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,與機體的結合力很強。離子束:離子束加工是在真空條件下,先由電子槍產生電子束,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。由負極引出陽離子又經加速、集束等步驟,獲得具有一定速度的離子投射到材料表面,產生濺射效應和注入效應。由于離子帶正電荷,其質量比電子大數千、數萬倍,所以離子束比電子束具有更大的撞擊動能,是靠微觀的機械撞擊能量來加工的。浙江平衡磁控濺射用途

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