广州直流磁控溅射工艺

时间:2023年12月01日 来源:

磁控溅射的基本原理是利用Ar一O2混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下,被加速的高能粒子轰击靶材表面,能量交换后,靶材表面的原子脱离原晶格而逸出,转移到基体表面而成膜。磁控溅射的特点是成膜速率高,基片温度低,膜的粘附性好,可实现大面积镀膜。该技术可以分为直流磁控溅射法和射频磁控溅射法。磁控溅射设备一般根据所采用的电源的不同又可分为直流溅射和射频溅射两种。直流磁控溅射的特点是在阳极基片和阴极靶之间加一个直流电压,阳离子在电场的作用下轰击靶材,它的溅射速率一般都比较大。通过采用不同的溅射气体(如氩气、氮气和氧气等),可以获得具有不同特性的磁控溅射薄膜。广州直流磁控溅射工艺

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磁控直流溅射法要求靶材能够将从离子轰击过程中得到的正电荷传递给与其紧密接触的阴极,从而该方法只能溅射导体材料,不适于绝缘材料。因为轰击绝缘靶材时,表面的离子电荷无法中和,这将导致靶面电位升高,外加电压几乎都加在靶上,两极间的离子加速与电离的机会将变小,甚至不能电离,导致不能连续放电甚至放电停止,溅射停止。故对于绝缘靶材或导电性很差的非金属靶材,须用射频溅射法。溅射过程中涉及到复杂的散射过程和多种能量传递过程:入射粒子与靶材原子发生弹性碰撞,入射粒子的一部分动能会传给靶材原子;某些靶材原子的动能超过由其周围存在的其它原子所形成的势垒(对于金属是5-10eV),从而从晶格点阵中被碰撞出来,产生离位原子;这些离位原子进一步和附近的原子依次反复碰撞,产生碰撞级联;当这种碰撞级联到达靶材表面时,如果靠近靶材表面的原子的动能大于表面结合能(对于金属是1-6eV),这些原子就会从靶材表面脱离从而进入真空。广东多层磁控溅射设备磁控溅射是一种目前应用十分普遍的薄膜沉积技术。

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磁控溅射是一种高效、高质量的镀膜技术,与其他镀膜技术相比具有以下优势:1.高质量:磁控溅射能够在高真空环境下进行,可以制备出高质量、致密、均匀的薄膜,具有良好的光学、电学、磁学等性能。2.高效率:磁控溅射的镀膜速率较快,可以在短时间内制备出大面积、厚度均匀的薄膜。3.多功能性:磁控溅射可以制备出多种材料的薄膜,包括金属、合金、氧化物、硅等,具有广泛的应用领域。4.环保性:磁控溅射过程中不需要使用有害化学物质,对环境污染较小。相比之下,其他镀膜技术如化学气相沉积等,存在着制备质量不稳定、速率较慢、材料种类有限等缺点。因此,磁控溅射在现代工业生产中得到了广泛应用。

磁控溅射的工艺研究:1、功率。每一个阴极都具有自己的电源。根据阴极的尺寸和系统设计,功率可以在0~150KW之间变化。电源是一个恒流源。在功率控制模式下,功率固定同时监控电压,通过改变输出电流来维持恒定的功率。在电流控制模式下,固定并监控输出电流,这时可以调节电压。施加的功率越高,沉积速率就越大。2、速度。另一个变量是速度。对于单端镀膜机,镀膜区的传动速度可以在每分钟0~600英寸之间选择。对于双端镀膜机,镀膜区的传动速度可以在每分钟0~200英寸之间选择。在给定的溅射速率下,传动速度越低则表示沉积的膜层越厚。3、气体。较后一个变量是气体,可以在三种气体中选择两种作为主气体和辅气体来进行使用。磁控溅射技术可以制备出具有高透明度、低电阻率的透明导电膜,广泛应用于平板显示器、太阳能电池等领域。

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真空磁控溅射镀膜技术的特点:1、沉积速率大。由于采用高速磁控电极,可获得的离子流很大,有效提高了此工艺镀膜过程的沉积速率和溅射速率。与其它溅射镀膜工艺相比,磁控溅射的产能高、产量大、于各类工业生产中得到普遍应用。2、功率效率高。磁控溅射靶一般选择200V-1000V范围之内的电压,通常为600V,因为600V的电压刚好处在功率效率的较高有效范围之内。3、溅射能量低。磁控靶电压施加较低,磁场将等离子体约束在阴极附近,可防止较高能量的带电粒子入射到基材上。磁控溅射镀膜产品优点:可以沉积合金和化合物的薄膜,同时保持与原始材料相似的组成。河南高质量磁控溅射

作为一种重要的薄膜制备技术,磁控溅射将在未来的科技进步中发挥越来越重要的作用。广州直流磁控溅射工艺

磁控溅射是一种常用的薄膜制备技术,其工艺参数对薄膜性能有着重要的影响。首先,溅射功率和气压会影响薄膜的厚度和成分,较高的溅射功率和气压会导致薄膜厚度增加,成分变化,而较低的溅射功率和气压则会导致薄膜厚度减小,成分变化较小。其次,靶材的材料和形状也会影响薄膜的性能,不同的靶材材料和形状会导致薄膜的成分、晶体结构和表面形貌等方面的差异。此外,溅射距离和基底温度也会影响薄膜的性能,较短的溅射距离和较高的基底温度会导致薄膜的致密性和结晶度增加,而较长的溅射距离和较低的基底温度则会导致薄膜的孔隙率增加,结晶度降低。因此,在进行磁控溅射薄膜制备时,需要根据具体应用需求选择合适的工艺参数,以获得所需的薄膜性能。广州直流磁控溅射工艺

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