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真空磁控濺射鍍膜
說白了無心插柳就是說用荷能物體(一般 用稀有氣體的正離子)去轟擊固態(tài)(下列稱靶材)表層,進而造成靶材表層上的分子(或分子結構)從在其中逸出的這種狀況。這一狀況是格洛夫(Grove)于1842年在試驗科學研究陰極浸蝕難題時,陰極原材料被轉移到真空管內壁而發(fā)覺的。同時,經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達陽極時,已變成低能電子,從而不會使基片過熱。
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濺射鍍膜技術
濺射鍍膜濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面,使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術。通常,利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,基片作為陽極,真空室中通入0.1-10Pa的Ar或其它惰性氣體,在陰極(靶)1-3KV直流負高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。磁控濺射鍍膜的特點1、靶材粒子能量高(比熱蒸發(fā)高出1個數(shù)量級),所制備膜層更致密,與石英片結合力更高:2、一般備有輔助離子源,可以用來清洗石英片,清洗效果好。電離出的離子轟擊靶表面,使得靶原子濺出并沉積在基片上,形成薄膜。濺射方法很多,主要有二級濺射、三級或四級濺射、磁控濺射、對靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應濺射等。
由于被濺射原子是與具有數(shù)十電子伏特能量的正離子交換動能后飛濺出來的,因而濺射出來的原子能量高,有利于提高沉積時原子的擴散能力,提高沉積組織的致密程度,使制出的薄膜與基片具有強的附著力。濺射時,氣體被電離之后,氣體離子在電場作用下飛向接陰極的靶材,電子則飛向接地的壁腔和基片。這樣在低電壓和低氣壓下,產(chǎn)生的離子數(shù)目少,靶材濺射效率低;而在高電壓和高氣壓下,盡管可以產(chǎn)生較多的離子,但飛向基片的電子攜帶的能量高,容易使基片發(fā)熱甚至發(fā)生二次濺射,影響制膜質量。(5)經(jīng)濟收益高,耗能小盡管原始機器設備項目投資很大,但加工工藝成本費極低,是這種便宜的工程設計方式。另外,靶材原子在飛向基片的過程中與氣體分子的碰撞幾率也大為增加,因而被散射到整個腔體,既會造成靶材浪費,又會在制備多層膜時造成各層的污染。
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我國真空鍍膜機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析
我國鍍膜機械,經(jīng)過了幾十年發(fā)展,形成了門類齊全、布局合理,品種配套,真空鍍膜技術水平與鍍膜工業(yè)發(fā)展基本適應的體系,真空鍍膜設備已經(jīng)不能再叫新行業(yè)了,其是一個有創(chuàng)新能力的成熟行業(yè),鍍膜技術從重污染轉為輕污染直至以后的無污染,創(chuàng)新是前提,隨著更新型節(jié)能環(huán)保的真空機械設備研發(fā)必將改變整個工業(yè)。孿生靶濺射技術大大提高磁控濺射運行的穩(wěn)定性,可避免被毒化的靶面產(chǎn)生電荷積累,引起靶面電弧打火以及陽極消失的問題,濺射速率高,為化合物薄膜的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)奠定基礎。
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