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磁控濺射鍍膜代表性方法有哪些?四種方法很典型

發(fā)布日期:2021-04-06

 濺射鍍膜技能是用離子炮擊靶材外表,濺射發(fā)生的原子堆積在基體外表構(gòu)成PVD涂層。通常是運用氣體放電發(fā)生氣體電離,其正離子在電場效果下高速炮擊陰極靶體,擊出陰極靶體原子或分子,飛向被鍍基體外表堆積成PVD涂層。磁控濺射鍍膜技能是在濺射鍍膜基礎(chǔ)上開展而來,與濺射鍍膜比較,堆積速率更快,涂層致密且與基體附著性好,適合大批量PVD涂層出產(chǎn)。

 一、平衡磁控濺射鍍膜技能

這是傳統(tǒng)的磁控濺射鍍膜技能,將永磁體或電磁線圈放到在靶材背后,在靶材外表會構(gòu)成與電場方向垂直的磁場。在高壓效果下氬氣電離成等離子體,Ar+離子經(jīng)電場加快炮擊陰極靶材,靶材二次電子被濺射出,且電子在彼此垂直的電場及磁場效果下,被束縛在陰極靶材外表附近,增加了電子與氣體碰撞的幾率,即增加了氬氣電離率,使氬氣在低氣體下也可維持放電,因而磁控濺射既降低了濺射氣體壓力,同時也提高了濺射功率及堆積速率。

但傳統(tǒng)磁控濺射有一些缺點,比方:低氣壓放電發(fā)生的電子和戳射出的靶材二次電子都被束縛在靶面附近大約60mm的區(qū)域內(nèi),這樣工件只能被安放在靶外表50~100mm的范圍內(nèi)。這樣小的鍍膜區(qū)間約束了待鍍工件的尺度,較大的工件或裝爐量不適合傳統(tǒng)辦法。

二、非平衡磁控濺射鍍膜技能

這種磁控濺射鍍膜辦法部分解決了平衡磁控濺射的缺乏,是將靶面的等離子體引到靶前200~300mm的范圍內(nèi),使陽極基片沉浸在等離子體中,減少了粒子移動的間隔,離子束起到輔助堆積的效果。然而獨自的非平衡磁控靶在基片上很難堆積出均勻的薄膜層,因而開宣布多靶非平衡磁控濺射鍍膜技能,彌補了單靶非平衡磁控濺射的缺乏。

三、反響磁控濺射鍍膜技能

隨著外表工程技能的開展,越來越多地用到各種化合物薄膜資料。可以直接運用化合物資料制作的靶材經(jīng)過濺射來制備化合物薄膜,也可在濺射金屬或合金靶材時,通人必定的反響氣體,經(jīng)過發(fā)生化學(xué)反響制備化合物薄膜,后者被稱為反響磁控濺射。一般來說純金屬作為靶材和氣體反響較容易得到高質(zhì)量的化合物薄膜,因而大多數(shù)化合物薄膜是用純金屬為靶材的反響濺磁控射來制備的。

四、中頻磁控濺射鍍膜技能

這種鍍膜辦法是將磁控濺射電源由傳統(tǒng)的直流改為中頻交流電源。在濺射過程中,當(dāng)體系所加電壓處在交流電負半周期時,靶材被正離子炮擊而濺射,而處于正半周期時,靶材外表被等離子體中的電子炮擊而濺射,同時靶材外表累積的正電荷被中和,打弧現(xiàn)象得到抑制。中頻磁控濺射電源的頻率通常在10-80kHz之間,頻率高,正離子被加快的時間就短,炮擊靶材時的能量就低,濺射堆積速率隨之下降。中頻磁控濺射體系一般有兩個靶,這兩個靶周期性輪流作為陰極和陽極,一方面減小了基體濺傷;另一方面也弱化了打弧現(xiàn)象。

上述即是磁控濺射鍍膜代表性辦法有哪些的大致介紹,可以看出,磁控濺射鍍膜技能經(jīng)過長時間開展,衍生出許多分支,構(gòu)成不同的特征,也因而得到更廣泛的使用,制備的PVD涂層性能更好。


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