天津金屬磁控濺射過程

磁控直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導體材料，不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材，須用射頻濺射法（RF）。濺射過程中涉及到復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5-10eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞，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。濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制，工業(yè)上流水線作業(yè)。天津金屬磁控濺射過程

磁控濺射的優(yōu)點：（1）基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)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(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產(chǎn)效率高，沒有環(huán)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(wěn)定，就能獲得比較穩(wěn)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(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制，工業(yè)上流水線作業(yè)。非金屬磁控濺射過程直流二極濺射采用直流光放電，三極濺射采用熱陰極支撐光放電。

真空磁控濺射技術：真空磁控濺射技術是指一種利用陰極表面配合的磁場形成電子陷阱，使在E×B的作用下電子緊貼陰極表面飄移。設置一個與靶面電場正交的磁場，濺射時產(chǎn)生的快電子在正交的電磁場中作近似擺線運動，增加了電子行程，提高了氣體的離化率，同時高能量粒子與氣體碰撞后失去能量，基體溫度較低，在不耐溫材料上可以完成鍍膜。這種技術是玻璃膜技術中的較較好技術，是由航天工業(yè)、兵器工業(yè)、和核工業(yè)三個方面相結合的較好技術的民用化，民用主要是通過這種技術達到節(jié)能、環(huán)保等作用。

影響磁控濺射鍍膜結果的因素：1、濺射功率的影響,在基體和涂層材料確定的情況下,工藝參數(shù)的選擇對于涂層生長速率和涂層質量都有很大的影響.其中濺射功率的設定對這兩方面都有極大的影響.2、氣壓的影響,磁控濺射是在低氣壓下進行高速濺射,為此需要提高氣體的離化率,使氣體形成等離子體.在保證濺射功率固定的情況下,分析氣壓對于磁控濺射的影響。磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品優(yōu)點：1、幾乎所有材料都可以通過磁控濺射沉積,而不論其熔化溫度如何;2、可以根據(jù)基材和涂層的要求縮放光源并將其放置在腔室中的任何位置;3、可以沉積合金和化合物的薄膜,同時保持與原始材料相似的組成。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。

磁控濺射原理：電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向基片。氬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。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛倫茲力的影響，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內，該區(qū)域內等離子體密度很高，二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動，該電子的運動路徑很長。磁控濺射法是在高真空充入適量的氬氣，在陰極（柱狀靶或平面靶）和陽極（鍍膜室壁）之間施加幾百K直流電壓，在鍍膜室內產(chǎn)生磁控型異常輝光放電，使氬氣發(fā)生電離。磁控濺射的優(yōu)點：基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說，磁控濺射加熱少。非金屬磁控濺射過程

磁控濺射的技術特點是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場方向垂直的磁場，一般采用永久磁鐵實現(xiàn)。天津金屬磁控濺射過程

磁控濺射鍍膜注意事項：1、輻射:有些鍍膜要用到射頻電源,如功率大,需做好屏蔽處理.另外,歐洲標準在單室鍍膜機門框四周嵌裝金屬線屏蔽輻射;2、金屬污染:鍍膜材料有些(如鉻、銦、鋁)是對人體有害的,特別要注意真空室清理過程中出現(xiàn)的粉塵污染;3、噪音污染:如特別是一些大的鍍膜設備,機械真空泵噪音很大,可以把泵隔離在墻外;4、光污染:離子鍍膜過程中,氣體電離發(fā)出強光,不宜透過觀察窗久看.磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點。磁控濺射鍍膜的適用范圍：1、建材及民用工業(yè)中；2、在鋁合金制品裝飾中的應用；3、高級產(chǎn)品零/部件表面的裝飾鍍中的應用；4、在不銹鋼刀片涂層技術中的應用；5、在玻璃深加工產(chǎn)業(yè)中的應用。天津金屬磁控濺射過程

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