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(jié)構(gòu)）從在其中逸出的這種狀況。主要問題是反應不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面，以及靶源表面。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(zhuǎn)移到真空管內(nèi)壁而發(fā)覺的。

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磁控濺射鍍膜機

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真空鍍膜機利用這種濺射方法在基體上沉積薄膜是1877年問世的。但是，利用這種方法沉積薄膜的初期存在著濺射速率低，成膜速度慢，并且必須在裝置上設(shè)置高壓和通入惰性氣體等一系列問題。因此，發(fā)展緩慢險些被淘汰。只是在化學活性強的金屬、難容金屬、介質(zhì)以及化合物等材料上得到了少量的應用。直到20世紀70年代，由于磁控濺射及時的出現(xiàn)，才使濺射鍍膜得到了迅速的發(fā)展，開始走入了復興的道路。這是因為磁控濺射法可以通過正交電磁場對電子的約束，增加了電子與氣體分子的碰撞概率，這樣不但降低了加在陰極上的電壓，而且提高了正離子對靶陰極的濺射速率，減少了電子轟擊基體的概率，從而降低了它的溫度，即具備了;高速、低溫的兩大特點。到了80年代，雖然他的出現(xiàn)僅僅十幾年間，它就從實驗室中脫穎而出，真正地進入了工業(yè)大生產(chǎn)的領(lǐng)域。而且，隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，近幾年來在濺射鍍膜領(lǐng)域中推出了離子束增強濺射，采用寬束強流離子源結(jié)合磁場調(diào)制，并與常規(guī)的二極濺射相結(jié)合組成了一種新的濺射模式。而且，又將中頻交流電源引入到磁控濺射的靶源中。該方法的缺點是不能制備絕緣體膜，而且磁控電極中采用的不均勻磁場會使靶材產(chǎn)生顯著的不均勻刻蝕，導致靶材利用率低，一般僅為20%-30%。這種被稱為孿生靶濺射的中頻交流磁控濺射技術(shù)，不但消除了陽極的;消失;效應。而且，也解決了陰極的問題，從而極大地提高了磁控濺射的穩(wěn)定性。為化合物薄膜制備的工業(yè)化大生產(chǎn)提供了堅實的基礎(chǔ)。近年來急速鍍膜的復興與發(fā)展已經(jīng)作為人們炙手可熱的一種新興的薄膜制備技術(shù)而活躍在真空鍍膜的技術(shù)領(lǐng)域中。

磁控濺射鍍膜機工藝

（1）技術(shù)方案 磁控濺射鍍光學膜，有以下三種技術(shù)路線： （a）陶瓷靶濺射：靶材采用金屬化合物靶材，可以直接沉積各種氧化物或者氮化物，有時候為了得到更高的膜層純度，也需要通入一定量反應氣體）； （b）反應濺射：靶材采用金屬或非金屬靶，通入稀有和反應氣體的混合氣體，進行濺射沉積各種化合物膜層。 （c）離子輔助沉積：先沉積一層很薄的金屬或非金屬層，然后再引入反應氣體離子源，將膜層進行氧化或者氮化等。 采用以上三種技術(shù)方案，在濺射沉積光學膜時，都會存在靶zhong毒現(xiàn)象，從而導致膜層沉積速度非常慢，對于上節(jié)介紹各種光學膜來說，膜層厚度較厚，膜層總厚度可達數(shù)百納米。這種沉積速度顯然增加了鍍膜成本，從而限制了磁控濺射鍍膜在光學上的應用。（5）在光學領(lǐng)域：中頻閉合場非平衡磁控濺射技術(shù)也已在光學薄膜（如增透膜）、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面得到應用。

（2）新型反應濺射技術(shù) 筆者對現(xiàn)有反應濺射技術(shù)方案進行了改進，開發(fā)出新的反應濺射技術(shù)，解決了鍍膜沉積速度問題，同時膜層的純度達到光學級別要求。表2.1是采用新型反應濺射沉積技術(shù)，膜層沉積速度對比情況。

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磁控濺射系統(tǒng)的特點！

磁控濺射是物理氣相沉積的一種。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(shè)備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點。磁控濺射系統(tǒng)廠家?guī)懔私飧啵?

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行，從而增大電子撞擊ya氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

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(shù)。利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。

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

磁控濺射的基本原理是利用 Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下，被加速的高能粒子轟擊靶材表面，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。

磁控濺射的特點是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。