磁控濺射鍍膜機(jī)的工作原理是什么？

磁控濺射原理：電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與原子發(fā)生碰撞，電離出大量的離子和電子，電子飛向基片。離子在電場(chǎng)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（或分子）沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高，二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng)，該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷的與原子發(fā)生碰撞電離出大量的離子轟擊靶材，經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低，擺脫磁力線(xiàn)的束縛，遠(yuǎn)離靶材，沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑，改變電子的運(yùn)動(dòng)方向，提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不僅僅是基片，真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì)。磁場(chǎng)與電場(chǎng)的交互作用（ E X B drift）使單個(gè)電子軌跡呈三維螺旋狀，而不是僅僅在靶面圓周運(yùn)動(dòng)。至于靶面圓周型的濺射輪廓，那是靶源磁場(chǎng)磁力線(xiàn)呈圓周形狀形狀。磁力線(xiàn)分布方向不同會(huì)對(duì)成膜有很大關(guān)系。在E X B shift機(jī)理下工作的不光磁控濺射，多弧鍍靶源，離子源，等離子源等都在次原理下工作。所不同的是電場(chǎng)方向，電壓電流大小而已

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磁控濺射的工作原理

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磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過(guò)程中與原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)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(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(chēng)E×B漂移，其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于磁控濺射一條擺線(xiàn)。若為環(huán)形磁場(chǎng)，則電子就以近似擺線(xiàn)形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng)，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材，磁控濺射機(jī)廠(chǎng)家，從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場(chǎng)E的作用下沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，致使基片溫升較低。

磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程，和靶原子碰撞，把部分動(dòng)量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量，離開(kāi)靶被濺射出來(lái)。

磁控濺射設(shè)備的主要用途

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（1）各種功能性薄膜：如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

（2）裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機(jī)外殼，鼠標(biāo)等。

（3） 在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù)，主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積（CVD）或金屬有機(jī)

（4）化學(xué)氣相沉積（CVD）生長(zhǎng)困難及不適用的材料薄膜沉積，而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。

（5） 在光學(xué)領(lǐng)域：中頻閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射技術(shù)也已在光學(xué)薄膜（如增透膜）、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。特別是透明導(dǎo)電玻璃廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、太陽(yáng)能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。

（6）在機(jī)械加工行業(yè)中，表面功能膜、超硬膜，自潤(rùn)滑薄膜的表面沉積技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展，能有效的提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能，從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。

磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域，還在高溫超導(dǎo)薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽(yáng)能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。

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