廣東智能磁控濺射過程

磁控濺射技術(shù)不只是科學(xué)研究和精密電子制造中常用的薄膜制備工藝技術(shù)，經(jīng)過多年的不斷完善和發(fā)展，該技術(shù)也已經(jīng)成為重要的工業(yè)化大面積真空鍍膜技術(shù)之一，普遍應(yīng)用于玻璃、汽車、醫(yī)療衛(wèi)生、電子工業(yè)等工業(yè)和民生領(lǐng)域。例如，采用磁控濺射工藝生產(chǎn)鍍膜玻璃，其膜層可以由多層金屬或金屬氧化物祖成，允許任意調(diào)節(jié)能量通過率、反射率，具有良好的美觀效果，被越來越多的被應(yīng)用于現(xiàn)代建筑領(lǐng)域。再比如，磁控濺射技術(shù)也能夠應(yīng)用于織物涂層，這些織物涂層可以應(yīng)用于安全領(lǐng)域，如防電擊、電磁屏蔽和機(jī)器人防護(hù)面料等，也可用于染料制作。這樣的涂層織物在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、電子工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。廣東智能磁控濺射過程

高能脈沖磁控濺射技術(shù)介紹及特點(diǎn)：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產(chǎn)生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術(shù)。力學(xué)所引進(jìn)德國電源，與等離子體淹沒離子注入沉積方法相結(jié)合，形成一種新穎的成膜過程與質(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性的特點(diǎn)，通過成膜過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。同時結(jié)合全新的粒子能量與成膜過程反饋控制系統(tǒng)，開展高離化率等離子體發(fā)生、等離子體的時空演變及荷能粒子成膜物理過程控制等方面的研究與工程應(yīng)用。其中心技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已申請相關(guān)發(fā)明專利兩項。該項技術(shù)對實(shí)現(xiàn)PVD沉積關(guān)鍵瓶頸問題的突破具有重大意義，有助于提升我國在表面工程加工領(lǐng)域的國際競爭力。如在交通領(lǐng)域，該技術(shù)用于汽車發(fā)動機(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%。廣東金屬磁控濺射設(shè)備磁控濺射目前是一種應(yīng)用十分普遍的薄膜沉積技術(shù)。

反應(yīng)磁控濺射普遍應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)，這是因為：(1)反應(yīng)磁控濺射所用的靶材料(單元素靶或多元素靶)和反應(yīng)氣體(氧、氮、碳?xì)浠衔锏?純度很高，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調(diào)節(jié)反應(yīng)磁控濺射中的工藝參數(shù),可以制備化學(xué)配比或非化學(xué)配比的化合物薄膜，通過調(diào)節(jié)薄膜的組成來調(diào)控薄膜特性。(3)反應(yīng)磁控濺射沉積過程中基板升溫較小，而且制膜過程中通常也不要求對基板進(jìn)行高溫加熱，因此對基板材料的限制較少。(4)反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實(shí)現(xiàn)單機(jī)年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。

磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下，被加速的高能粒子轟擊靶材表面，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射設(shè)備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點(diǎn)是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓，陽離子在電場的作用下轟擊靶材，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材，因為如果是絕緣體靶材，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”，濺射率越來越低。磁控濺射發(fā)展至今，除了上述一般濺射方法的優(yōu)點(diǎn)外，還實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。

真空磁控濺射鍍膜技術(shù)的特點(diǎn)：1、基片溫度低：可利用陽極導(dǎo)走放電時產(chǎn)生的電子，而不必借助基材支架接地來完成，可以有效減少電子轟擊基材，因而基材的溫度較低，非常適合一些不太耐高溫的塑料基材鍍膜。2、磁控濺射靶表面不均勻刻蝕：磁控濺射靶表面刻蝕不均是由靶磁場不均所導(dǎo)致，靶的局部位置刻蝕速率較大，使靶材有效利用率較低。因此，想要提高靶材利用率，需要通過一定手段將磁場分布改變，或者利用磁鐵在陰極中移動，也可提高靶材利用率。磁控濺射在靶材表面建立與電場正交磁場，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題。貴州金屬磁控濺射過程

磁控濺射鍍膜的適用范圍：高級產(chǎn)品零/部件表面的裝飾鍍中的應(yīng)用。廣東智能磁控濺射過程

特殊濺射沉積技術(shù)：以上面幾種做基礎(chǔ)，為達(dá)到某些特殊目的而產(chǎn)生的濺射技術(shù)。1、反應(yīng)濺射：可分為兩類，第一種情況是靶為純金屬、合金或混合物，通入的氣體是反應(yīng)氣體，或Ar加上一部分反應(yīng)氣體；第二種情況是靶為化合物，在純氬氣氣氛中濺射產(chǎn)生分解，使膜內(nèi)缺少一種或多種靶成分，在濺射時需要補(bǔ)充反應(yīng)氣體以補(bǔ)償損失的成分。常用的反應(yīng)氣體有氧、氮、氧+氮、乙炔、甲烷等。1）反應(yīng)過程，反應(yīng)發(fā)生在表面--靶或基體上，活性氣體也可以形成活性基團(tuán)，濺射原子與活性基團(tuán)碰撞也會形成化合物沉積在基體上。當(dāng)通入的反應(yīng)氣體壓強(qiáng)很低，或靶的濺射產(chǎn)額很高時化合物的合成發(fā)生在基體上，而且化合物的成分取決于濺射粒子和反應(yīng)氣體到達(dá)基體的相對速度，這種條件下，靶面的化學(xué)反應(yīng)消失或者是化合物分解的速度遠(yuǎn)大于合成的速度；當(dāng)氣體壓強(qiáng)繼續(xù)升高，或濺射產(chǎn)額降低時化合反應(yīng)達(dá)到某個域值，此后在靶上的化學(xué)合成速度大于逸出速度，認(rèn)為化合物在靶面進(jìn)行。廣東智能磁控濺射過程

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