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磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。
種類
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:利用磁場與電子交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運行,從而增大電子撞擊氬氣產(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。
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靶源分平衡和非平衡式,平衡式靶源鍍膜均勻,非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強。平衡靶源多用于半導體光學膜,非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場位形分布不同,大致可分為平衡態(tài)和非平衡磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等,兩極磁力線閉合于靶面,很好地將電子/等離子體約束在靶面附近,增加碰撞幾率,提高了離化效率,因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電,靶材利用率相對較高,但由于電子沿磁力線運動主要閉合于靶面,基片區(qū)域所受離子轟擊較小.非平衡磁控濺射技術(shù)概念,即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極,兩極磁力線在靶面不完全閉合,部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域,從而部分電子可以沿著磁力線擴展到基片,增加基片區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率.不管平衡非平衡,若磁鐵靜止,其磁場特性決定一般靶材利用率小于30%。為增大靶材利用率,可采用旋轉(zhuǎn)磁場。但旋轉(zhuǎn)磁場需要旋轉(zhuǎn)機構(gòu),同時濺射速率要減小。旋轉(zhuǎn)磁場多用于大型或貴重靶。如半導體膜濺射。對于小型設(shè)備和一般工業(yè)設(shè)備,多用磁場靜止靶源。
平衡軸技術(shù)(上圖中白色線框內(nèi)所示結(jié)構(gòu))是一項結(jié)構(gòu)簡單并且非常實用發(fā)動機技術(shù),它可以有效減緩整車振動,提高駕駛的舒適性。也許有的消費者會問,為什么要在部分引擎里設(shè)計這個結(jié)構(gòu)?要搞明白這一問題首先我們需要弄清一件事--“發(fā)動機振動原理”。
當發(fā)動機處在工作狀態(tài)時,活塞的運動速度非??欤宜俣群懿痪鶆?。當活塞位于上下止點位置時,其速度為零,但在上下止點中間位置的速度則達到。由于活塞在氣缸內(nèi)做反復的高速直線運動,因此必然會在活塞、活塞銷和連桿上產(chǎn)生較大的慣性力。雖然連桿上的配重可以有效地平衡這些慣性力,但卻只有一部分運動質(zhì)量參與直線運動,另一部分參與了旋轉(zhuǎn)。因而除了上下止點位置外,其它慣性力并不能完全達到平衡狀態(tài),此時的發(fā)動機便產(chǎn)生了振動。
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