磁控濺射技術得以普遍的應用,是由該技術有別于其它鍍膜方法的特點所決定的。其特點可歸納為:可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質,尤其適合高熔點和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質與氣體分子的化合物薄膜;控制真空室中的氣壓、濺射功率,基本上可獲得穩定的沉積速率,通過精確地控制濺射鍍膜時間,容易獲得均勻的高精度的膜厚,且重復性好;濺射粒子幾乎不受重力影響,靶材與基片位置可自由安排;基片與膜的附著強度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會繼續表面擴散而得到硬且致密的薄膜,同時高能量使基片只要較低的溫度即可得到結晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生產厚度10nm以下的極薄連續膜。磁控濺射特點:可制備成靶的材料廣,幾乎所有金屬,合金和陶瓷材料都可以制成靶材。遼寧脈沖磁控濺射用處
磁控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。通常,利用低壓惰性氣體輝光放電來產生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,基片作為陽極,真空室中通入0.1-10Pa的氬氣或其它惰性氣體,在陰極(靶)1-3KV直流負高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產生輝光放電。電離出的氬離子轟擊靶表面,使得靶原子濺出并沉積在基片上,形成薄膜。濺射方法很多,主要有二級濺射、三級或四級濺射、磁控濺射、對靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應濺射等。河南專業磁控濺射原理磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁。
磁控濺射技術不只是科學研究和精密電子制造中常用的薄膜制備工藝技術,經過多年的不斷完善和發展,該技術也已經成為重要的工業化大面積真空鍍膜技術之一,普遍應用于玻璃、汽車、醫療衛生、電子工業等工業和民生領域。例如,采用磁控濺射工藝生產鍍膜玻璃,其膜層可以由多層金屬或金屬氧化物祖成,允許任意調節能量通過率、反射率,具有良好的美觀效果,被越來越多的被應用于現代建筑領域。再比如,磁控濺射技術也能夠應用于織物涂層,這些織物涂層可以應用于安全領域,如防電擊、電磁屏蔽和機器人防護面料等,也可用于染料制作。這樣的涂層織物在醫療衛生、環境保護、電子工業等領域都有重要的應用。
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,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。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。平衡靶源多用于半導體光學膜,非平衡多用于磨損裝飾膜。
磁控濺射的優點:(1)基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發來說,磁控濺射加熱少。(2)有很高的沉積率。可濺射鎢、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜。(3)環保工藝。磁控濺射鍍膜法生產效率高,沒有環境污染。(4)涂層很好的牢固性,濺射薄膜與基板,機械強度得到了改善,更好的附著力。(5)操作容易控制。鍍膜過程,只要保持壓強、電功率濺射條件穩定,就能獲得比較穩定的沉積速率。(6)成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。(7)濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。(8)濺射可連續工作,鍍膜過程容易自動控制,工業上流水線作業。高能脈沖磁控濺射技術是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產生濺射的一種磁控濺射技術。山東直流磁控濺射步驟
一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、附著力強等優點。遼寧脈沖磁控濺射用處
磁控濺射靶材的制備方法:磁控濺射靶材的制備技術方法按生產工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類,在靶材的制備過程中,除嚴格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結晶取向之外,對熱處理工藝條件、后續成型加工過程亦需要加以嚴格的控制,以保證靶材的質量。1、熔融鑄造法:與粉末冶金法相比,熔融鑄造法生產的靶材產品雜質含量低,致密度高。2、粉末冶金法:通常,熔融鑄造法無法實現難熔金屬濺射靶材的制備,對于熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬,采用普通的熔融鑄造法,一般也難以獲得成分均勻的合金靶材;對于無機非金屬靶材、復合靶材,熔融鑄造法更是無能為力,而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術難題的較佳途徑。同時,粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細晶結構、節約原材料、生產效率高等優點。遼寧脈沖磁控濺射用處
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