磁控濺射系統(tǒng)的原理

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磁控濺射系統(tǒng)的原理

發(fā)布日期：2020-11-29 作者：點擊：

磁控濺射系統(tǒng)的原理是在電場的作用下，稀薄氣體的異常輝光放電產(chǎn)生的等離子體會轟擊陰極靶的表面，并從靶表面濺射出分子，原子，離子和電子。濺射的粒子攜帶一定量的動能，并在一定方向上朝向基板的外表面射出，從而在基板的表面上形成涂層。

濺射涂層開始顯示出簡單的直流二極管濺射。它的優(yōu)點是設備簡單，但直流二極管濺射沉積速率低；為了堅持自我約束的排放，它不能在低壓下進行；它不能濺射絕緣材料。這樣的缺陷限制了它的使用。在直流二極管濺射設備中添加熱陰極和輔助陽極可構(gòu)成直流三極管濺射。由添加的熱陰極和輔助陽極產(chǎn)生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離作用，因此即使在低壓下也可以進行濺射。否則，可以降低濺射電壓以進行低壓濺射。在低壓條件下；放電電流也會增加，并且可以不受電壓影響地獨立控制。在熱陰極之前添加電極（網(wǎng)格狀）以形成四極濺射裝置可以穩(wěn)定放電。然而，這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域，因此其尚未在工業(yè)中廣泛使用。

磁控濺射系統(tǒng)

磁控濺射是在兩極濺射的基礎上開發(fā)的。在靶材料的表面上建立與電場正交的磁場。它解決了低兩層濺射沉積速率和低等離子體電離速率的一階問題，這已成為目前的涂層。重要的行業(yè)方法之一。與其他涂層技術(shù)相比，磁控濺射具有以下特點：可以將多種材料制成靶材，幾乎可以將所有金屬，合金和陶瓷材料制成靶材；可以在適當條件下堆疊多種靶材共濺射方法準確而穩(wěn)定的合金；向濺射放電氣氛中添加氧氣，氮氣或其他活性氣體會沉積形成目標材料和氣體分子的化合物薄膜；并精確控制濺射鍍膜工藝，以達到均勻高的高度準確的膜厚；離子濺射靶數(shù)據(jù)后，材料直接從固態(tài)變?yōu)榈入x子體，濺射靶的安裝不受限制，適用于大容量涂裝室的多靶布局設計。濺射鍍膜速度快，膜層細，附著力好等特點，非常適合大規(guī)模，高效率的工業(yè)生產(chǎn)。近年來，磁控濺射技術(shù)發(fā)展迅速。典型的方法包括射頻濺射，混響磁控濺射，不平衡磁控濺射，脈沖磁控濺射和高速濺射。

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