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廣州單靶磁控濺射優點 廣東省科學院半導體研究所供應

發貨地點:廣東省廣州市

發布時間:2025-04-04

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磁控濺射的工藝研究:濺射變量。電壓和功率:在氣體可以電離的壓強范圍內如果改變施加的電壓,電路中等離子體的阻抗會隨之改變,引起氣體中的電流發生變化。改變氣體中的電流可以產生更多或更少的離子,這些離子碰撞靶體就可以控制濺射速率。一般來說,提高電壓可以提高離化率。這樣電流會增加,所以會引起阻抗的下降。提高電壓時,廣州單靶磁控濺射優點,阻抗的降低會大幅度地提高電流,即大幅度提高了功率。如果氣體壓強不變,濺射源下的基片的移動速度也是恒定的,那么沉積到基片上的材料的量則決定于施加在電路上的功率,廣州單靶磁控濺射優點。在VONARDENNE鍍膜產品中所采用的范圍內,功率的提高與濺射速率的提高是一種線性的關系,廣州單靶磁控濺射優點。濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好。廣州單靶磁控濺射優點

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磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場,當濺射產生的二次電子在陰極位降區內被加速為高能電子后,并不直接飛向陽極,而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運動。高能電子不斷與氣體分子發生碰撞并向后者轉移能量,使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子較終沿磁力線漂移到陰極附近的陽極而被吸收,避免高能電子對極板的強烈轟擊,消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷,體現出磁控濺射中極板“低溫”的特點。由于外加磁場的存在,電子的復雜運動增加了電離率,實現了高速濺射。磁控濺射的技術特點是要在陰極靶面附件產生與電場方向垂直的磁場,一般采用永久磁鐵實現。廣州射頻磁控濺射方案交流磁控濺射和直流濺射相比交流磁控濺射采 用交流電源代替直流電源,解決了靶面的異常放電現象。

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真空磁控濺射為什么必須在真空環境?濺射過程是通過電能,使氣體的離子轟擊靶材,就像磚頭砸土墻,土墻的部分原子濺射出來,落在所要鍍膜的基體上的過程。如果氣體太多,氣體離子在運行到靶材的過程中,很容易跟路程中的其他氣體離子或分子碰撞,這樣就不能加速,也濺射不出靶材原子來。所以需要真空狀態。而如果氣體太少,氣體分子不能成為離子,沒有很多可以轟擊靶材,所以也不行。只能選擇中間值,有足夠的氣體離子可以轟擊靶材,而在轟擊過程中,不至于因為氣體太多而相互碰撞致使失去太多的能量的氣體量,所以必須在較為恒定的真空狀態下。此狀態根據氣體分子直徑和分子自由程計算。一般在0.2-0.5Pa之間。

磁控濺射靶材的原理如下:在被濺射的靶極與陽極之間加一個正交磁場和電場,在高真空室中充入所需要的惰性氣體,永久磁鐵在靶材料表面形成250~350高斯的磁場,同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下,Ar氣電離成正離子和電子,靶上加有一定的負高壓,從靶極發出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離幾率增大,在陰極附近形成高密度的等離子體,Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面,以很高的速度轟擊靶面,使靶上被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離靶面飛向基片淀積成膜。磁控濺射一般分為二種:直流濺射和射頻濺射,其中直流濺射設備原理簡單,在濺射金屬時,其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為普遍,除可濺射導電材料外,也可濺射非導電的材料,同時還可進行反應濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射,如今,常用的有電子回旋共振型微波等離子體濺射。磁控濺射技術在光學薄膜、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面也得到應用。

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脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替傳統直流電源進行磁控濺射沉積。脈沖磁控濺射可以有效地抑制電弧產生進而消除由此產生的薄膜缺陷,同時可以提高濺射沉積速率,降低沉積溫度等一系列明顯的優點,是濺射絕緣材料沉積的優先選擇工藝過程。在一個周期內存在正電壓和負電壓兩個階段,在負電壓段,電源工作于靶材的濺射,正電壓段,引入電子中和靶面累積的正電荷,并使表面清潔,裸露出金屬表面。加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同!為400~500V,電源頻率在10~350KHz,在保證穩定放電的前提下,應盡可能取較低的頻率。由于等離子體中的電子相對離子具有更高的能動性,因此正電壓值只需要是負電壓的10%~20%,就可以有效中和靶表面累積的正電荷。占空比的選擇在保證濺射時靶表面累積的電荷能在正電壓階段被完全中和的前提下,盡可能提高占空,以實現電源的更大效率。相應的真空鍍膜設備包括真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機。廣州磁控濺射分類

磁控濺射鍍膜的應用領域:在不銹鋼刀片涂層技術中的應用。廣州單靶磁控濺射優點

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