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磁控濺射的種類介紹
磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn):利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行,從而增大電子撞擊氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。
靶源分平衡式和非平衡式,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(qiáng)。真空泵和測(cè)量裝置:低真空:干泵和convectron真空規(guī)高真空:渦輪分子泵,低溫泵和離子規(guī)5。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜,非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場(chǎng)位形分布不同,大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)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,增加了碰撞幾率,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(duì)較高。
但由于電子沿磁力線運(yùn)動(dòng)主要閉合于靶面,基片區(qū)域所受離子轟擊較小。故對(duì)于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?,須用射頻濺射法(RF)。非平衡磁控濺射技術(shù),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(kuò)展到基片,增加基片磁控濺射區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率。不管平衡還是非平衡,若磁鐵靜止,其磁場(chǎng)特性決定了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(chǎng)。但旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)需要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),同時(shí)濺射速率要減小。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)多用于大型或貴重靶,如半導(dǎo)體膜濺射。對(duì)于小型設(shè)備和一般工業(yè)設(shè)備,多用磁場(chǎng)靜止靶源。
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磁控濺射——濺射技術(shù)介紹
直流濺射法:直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極,從而該方法只能濺射導(dǎo)體材料,不適于絕緣材料。磁控濺射原理:電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過程中與原子發(fā)生碰撞,電離出大量的離子和電子,電子飛向基片。因?yàn)檗Z擊絕緣靶材時(shí),表面的離子電荷無法中和,這將導(dǎo)致靶面電位升高,外加電壓幾乎都加在靶上,兩極間的離子加速與電離的機(jī)會(huì)將變小,甚至不能電離,導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止,濺射停止。故對(duì)于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁模氂蒙漕l濺射法(RF)。
濺射過程中涉及到復(fù)雜的散射過程和多種能量傳遞過程:入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞,入射粒子的一部分動(dòng)能會(huì)傳給靶材原子;某些靶材原子的動(dòng)能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢(shì)壘(對(duì)于金屬是5-10 eV),從而從晶格點(diǎn)陣中被碰撞出來,產(chǎn)生離位原子;這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞,產(chǎn)生碰撞級(jí)聯(lián);當(dāng)這種碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí),如果靠近靶材表面的原子的動(dòng)能大于表面結(jié)合能(對(duì)于金屬是1-6eV),這些原子就會(huì)從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。光纖磁控濺射鍍膜機(jī)組成以下內(nèi)容由沈陽鵬程真空技術(shù)有限責(zé)任公司為您提供,希望對(duì)同行業(yè)的朋友有所幫助。
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磁控濺射介紹
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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(dòng)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(shí)原子的擴(kuò)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(qiáng)的附著力。
濺射時(shí),氣體被電離之后,氣體離子在電場(chǎng)作用下飛向接陰極的靶材,電子則飛向接地的壁腔和基片。以上就是關(guān)于磁控濺射產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容介紹,如有需求,歡迎撥打圖片上的熱線電話。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(zhì)量。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(gè)腔體,既會(huì)造成靶材浪費(fèi),又會(huì)在制備多層膜時(shí)造成各層的污染。
濺射鍍膜的特點(diǎn)
濺射就是從靶表面撞擊出原子物質(zhì)的過程。濺射產(chǎn)生的原子或分子沉積到基體(零件)表面的過程就是濺射鍍膜。
濺射鍍膜與真空鍍膜相比,有如下特點(diǎn):
1.任何物質(zhì)都可以濺射, 尤其是高熔點(diǎn)金屬、低蒸氣壓元素和化合物;
2.濺射薄膜與襯底的附著性好;
3.濺射鍍膜的密度高,孔少,膜層純度高;
4.膜層厚度可控性和重復(fù)性好。
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