安徽反應(yīng)磁控濺射過(guò)程

磁控濺射是物理的氣相沉積的一種，也是物理的氣相沉積中技術(shù)較為成熟的。磁控濺射的工作原理是電子在電場(chǎng)的作用下，在飛向基材過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出氬正離子和新的電子；新電子飛向基材，氬正離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射；在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基材上形成薄膜。磁控濺射技術(shù)制備的薄膜具有硬度高、強(qiáng)度大、耐磨性好、摩擦系數(shù)低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。磁控濺射鍍膜工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，耗材少，成膜均勻致密，與基材的結(jié)合力強(qiáng)。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、光學(xué)、機(jī)械、建筑、輕工、冶金、材料等領(lǐng)域，是太陽(yáng)選擇性吸收涂層更理想的制備方法。磁控濺射鍍膜產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：幾乎所有材料都可以通過(guò)磁控濺射沉積，而不論其熔化溫度如何。安徽反應(yīng)磁控濺射過(guò)程

直流濺射的結(jié)構(gòu)原理如下：真空室中裝有輝光放電的陰極，靶材就裝在此極表面上，接受離子轟擊；安裝鍍膜基片或工件的樣品臺(tái)以及真空室接地，作為陽(yáng)極。操作時(shí)將真空室抽至高真空后，通入氬氣，并使其真空度維持在1.0Pa左右，再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上，即可產(chǎn)生輝光放電。此時(shí)，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負(fù)輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng)。由靶材表面濺射出來(lái)的原子沉積在基片或工件上，形成鍍層。浙江單靶磁控濺射原理磁控濺射在靶材表面建立與電場(chǎng)正交磁場(chǎng)。

射頻磁控濺射是一種制備薄膜的工藝，特別是在使用非導(dǎo)電材料時(shí)，薄膜是在放置在真空室中的基板上生長(zhǎng)的。強(qiáng)大的磁鐵用于電離目標(biāo)材料，并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過(guò)程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除，目標(biāo)材料，即構(gòu)成薄膜的材料，以氣體的形式釋放到腔室中。這種材料的粒子通過(guò)使用強(qiáng)大的磁鐵被電離。現(xiàn)在以等離子體的形式，帶負(fù)電荷的靶材料排列在基底上形成薄膜。薄膜的厚度范圍從幾個(gè)原子或分子到幾百個(gè)。磁鐵有助于加速薄膜的生長(zhǎng)，因?yàn)閷?duì)原子進(jìn)行磁化有助于增加目標(biāo)材料電離的百分比。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用，因此更有可能在基底上沉積。這提高了薄膜工藝的效率，使它們能夠在較低的壓力下更快地生長(zhǎng)。

高能脈沖磁控濺射技術(shù)是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來(lái)產(chǎn)生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術(shù)。電源與等離子體淹沒(méi)離子注入沉積方法相結(jié)合，形成一種新穎的成膜過(guò)程與質(zhì)量調(diào)控技術(shù)，是可應(yīng)用于大型矩形靶的離化率可控磁控濺射新技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該方向的研究空白。將高能沖擊磁控濺射與高壓脈沖偏壓技術(shù)復(fù)合，利用其高離化率和淹沒(méi)性的特點(diǎn)，通過(guò)成膜過(guò)程中入射粒子能量與分布的有效操控，實(shí)現(xiàn)高膜基結(jié)合力、高質(zhì)量、高均勻性薄膜的制備。同時(shí)結(jié)合全新的粒子能量與成膜過(guò)程反饋控制系統(tǒng)，開(kāi)展高離化率等離子體發(fā)生、等離子體的時(shí)空演變及荷能粒子成膜物理過(guò)程控制等方面的研究與工程應(yīng)用。其中心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專利兩項(xiàng)。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)PVD沉積關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題的突破具有重大意義，有助于提升我國(guó)在表面工程加工領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。如在交通領(lǐng)域，該技術(shù)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)三部件，可降低摩擦25%，減少油耗3%；機(jī)械加工領(lǐng)域，沉積先進(jìn)鍍層可使刀具壽命提高2～10倍，加工速度提高30-70%。過(guò)濾陰極電弧配有高效的電磁過(guò)濾系統(tǒng)，是可以將弧源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀大顆粒過(guò)濾掉。

磁控濺射鍍膜常見(jiàn)領(lǐng)域應(yīng)用：1.一些不適合化學(xué)氣相沉積(MOCVD)的材料可以通過(guò)磁控濺射沉積，這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。2.機(jī)械工業(yè)：如表面功能膜、超硬膜、自潤(rùn)滑膜等.這些膜能有效提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性，從而大幅度提高產(chǎn)品的使用壽命.3.光領(lǐng)域：閉場(chǎng)非平衡磁控濺射技術(shù)也已應(yīng)用于光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃。特別是，透明導(dǎo)電玻璃普遍應(yīng)用于平板顯示器件、太陽(yáng)能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。磁控濺射靶材的制備方法：熔融鑄造法。高溫磁控濺射設(shè)備

磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)如下：沉積速率高。安徽反應(yīng)磁控濺射過(guò)程

磁控濺射是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑，改變電子的運(yùn)動(dòng)方向，提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只是基片，真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì)。磁場(chǎng)與電場(chǎng)的交互作用使單個(gè)電子軌跡呈三維螺旋狀，而不是只在靶面圓周運(yùn)動(dòng)。至于靶面圓周型的濺射輪廓，那是靶源磁場(chǎng)磁力線呈圓周形狀分布。磁力線分布方向不同會(huì)對(duì)成膜有很大關(guān)系。在EXBshift機(jī)理下工作的除磁控濺射外，還有多弧鍍靶源，離子源，等離子源等都在此原理下工作。所不同的是電場(chǎng)方向，電壓電流大小等因素。安徽反應(yīng)磁控濺射過(guò)程