鍍膜設(shè)備原理及工藝

前處理（清洗工序）

要獲得結(jié)合牢固、致密、無針1孔缺陷的膜層, 必須使膜層沉積在清潔、具有一定溫度甚至是的基片上。為此前處理的過程包括機械清洗(打磨、毛刷水洗、去離子水沖洗、冷熱風刀吹凈)、烘烤、輝光等離子體轟擊等。機械清洗的目的是去除基片表面的灰塵和可能殘留的油漬等異物, 并且不含活性離子, 必要時還可采用超聲清洗。烘烤的目的是徹底清除基片表面殘余的水份, 并使基片加熱到一定的溫度, 很多材質(zhì)在較高的基片溫度下可以增強結(jié)合力和膜層的致密性?；暮婵究梢栽谡婵帐彝膺M行, 也可以在真空室內(nèi)繼續(xù)進行, 以獲得更好的效果。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。但在真空室內(nèi)作為提供熱源的電源應(yīng)有較低的電壓, 否則易于引起放電。輝光等離子體轟擊清洗可以進一步除去基片表面殘留的不利于膜層沉積的成份, 同時可以提高基片表面原子的活性。

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磁控濺射原理

濺射過程即為入射離子通過--系列碰撞進行能量和動量交換的過程。

電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與Ar原子發(fā)生碰撞，電離出大量的Ar離子和電子，電子飛向基片，在此過程中不斷和Ar原子碰撞，產(chǎn)生更多的Ar離子和電子。Ar離子在電場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。磁控濺射鍍膜機由于ITO薄膜的導(dǎo)電屬于n型半導(dǎo)體性質(zhì),即其導(dǎo)電機制為還原態(tài)In2O3放出兩個電子,成為氧空穴載流子和In3 ,被固溶的四價摻錫置換后放出一個電子成為電子載流子。

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直流濺射法

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能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10 eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；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(xué)上的應(yīng)用。這些離位原子進一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。

磁控濺射

磁控濺射是物理氣相沉積（Physical Vapor Deition，PVD）的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)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。

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)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。