磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導體、絕緣子等。它具有設備簡單、易于控制、涂覆面積大、附著力強等優點.磁控濺射發展至今,除了上述一般濺射方法的優點外,還實現了高速、低溫、低損傷。磁控濺射鍍膜常見領域應用:1.各種功能薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能.例如,在低溫下沉積氮化硅減反射膜以提高太陽能電池的光電轉換效率.2.微電子:可作為非熱鍍膜技術,主要用于化學氣相沉積(CVD).3.裝飾領域的應用:如各種全反射膜和半透明膜;比如手機殼、鼠標等.真空磁控濺射鍍膜技術所鍍玻璃多用于建筑玻璃和汽車玻璃這兩大用處。北京專業磁控濺射分類
脈沖磁控濺射工作原理:在一個周期內存在正電壓和負電壓兩個階段,在負電壓段,電源工作于靶材的濺射,正電壓段,引入電子中和靶面累積的正電荷,并使表面清潔,裸露出金屬表面。加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同!為400~500V,電源頻率在10~350KHz,在保證穩定放電的前提下,應盡可能取較低的頻率#由于等離子體中的電子相對離子具有更高的能動性,因此正電壓值只需要是負電壓的10%~20%,就可以有效中和靶表面累積的正電荷。占空比的選擇在保證濺射時靶表面累積的電荷能在正電壓階段被完全中和的前提下,盡可能提高占空,以實現電源的較大效率。金屬磁控濺射磁控濺射設備一般根據所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。
真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點:復合靶。可制作復合靶鍍合金膜,目前,采用復合磁控靶濺射工藝已成功鍍上了Ta-Ti合金、(Tb-Dy)-Fe以及Gb-Co合金膜。復合靶的結構有四種,分別是圓塊鑲嵌靶、方塊鑲嵌靶、小方塊鑲嵌靶以及扇形鑲嵌靶,其中以扇形鑲嵌靶結構的使用效果為佳。磁控濺射是眾多獲得高質量的薄膜技術當中使用較普遍的一種鍍膜工藝,采用新型陰極使其擁有很高的靶材利用率和高沉積速率,該工藝不只用于單層膜的沉積,還可鍍制多層的薄膜,此外,還用于卷繞工藝中用于包裝膜、光學膜、貼膜等膜層鍍制。
反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產,這是因為:(1)反應磁控濺射所用的靶材料(單元素靶或多元素靶)和反應氣體(氧、氮、碳氫化合物等)純度很高,因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調節反應磁控濺射中的工藝參數,可以制備化學配比或非化學配比的化合物薄膜,通過調節薄膜的組成來調控薄膜特性。(3)反應磁控濺射沉積過程中基板升溫較小,而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱,因此對基板材料的限制較少。(4)反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜,并能實現單機年產上百萬平方米鍍膜的工業化生產。相應的真空鍍膜設備包括真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機。
隨著工業的需求和表面技術的發展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領域新的發展趨勢。高速濺射能夠得到大約幾個μm/min的高速率沉積,可以縮短濺射鍍膜的時間,提高工業生產的效率;有可能替代對環境有污染的電鍍工藝。當濺射率非常高,以至于在完全沒有惰性氣體的情況下也能維持放電,即是只用離化的被濺射材料的蒸汽來維持放電,這種磁控濺射被稱為自濺射。被濺射材料的離子化以及減少甚至取消惰性氣體,會明顯地影響薄膜形成的機制,加強沉積薄膜過程中合金化和化合物形成中的化學反應。由此可能制備出新的薄膜材料,發展新的濺射技術,例如在深孔底部自濺射沉積薄膜。磁控濺射鍍膜的適用范圍:在不銹鋼刀片涂層技術中的應用。北京專業磁控濺射分類
一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、附著力強等優點。北京專業磁控濺射分類
PVD技術特征:在真空室內充入放電所需要的惰性氣體,在高壓電場作用下氣體分子因電離而產生大量正離子。帶電離子被強電場加速,便形成高能量的離子流轟擊蒸發源材料。在離子轟擊下,蒸發源材料的原子將離開固體表面,以高速度濺射到基片上并沉積成薄膜。RF濺射:RF濺射使用的頻率約為13.56MHz,它不需要熱陰極,能在較低的氣壓和較低的電壓下進行濺射。RF濺射不只可以沉積金屬膜,而且可以沉積多種材料的絕緣介質膜,因而使用范圍較廣。電弧離子鍍:陰極弧技術是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態,從而完成薄膜材料的沉積,該技術材料的離化率更高,薄膜性能更加優異。北京專業磁控濺射分類
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