浙江磁控濺射鍍膜

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(lái)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(guó)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%。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個(gè)正交電磁。浙江磁控濺射鍍膜

物相沉積技術(shù)是指在真空條件下采用物理方法將材料源表面氣化成氣態(tài)原子或分子，或部分電離成離子，并通過(guò)低壓氣體過(guò)程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)，物相沉積是主要的表面處理技術(shù)之一。PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類：真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。物相沉積的主要方法有：真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍膜、離子鍍膜和分子束外延等。相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備包括真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)。隨著沉積方法和技術(shù)的提升，物相沉積技術(shù)不只可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導(dǎo)體、聚合物膜等。物相沉積技術(shù)早在20世紀(jì)初已有些應(yīng)用，但30年迅速發(fā)展成為一門極具廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)，并向著環(huán)保型、清潔型趨勢(shì)發(fā)展。在鐘表行業(yè)，尤其是高級(jí)手表金屬外觀件的表面處理方面達(dá)到越來(lái)越為普遍的應(yīng)用。浙江金屬磁控濺射過(guò)程在直流二極濺射裝置中增加一個(gè)熱陰極和陽(yáng)極，就構(gòu)成直流三極濺射。

磁控濺射技術(shù)原理：電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)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(chǎng)的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛倫茲力的影響，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高，二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng)，該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材，經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低，擺脫磁力線的束縛，遠(yuǎn)離靶材，較終沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場(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)。

磁控濺射的工藝研究：1、傳動(dòng)速度：玻璃基片在陰極下的移動(dòng)是通過(guò)傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。低傳動(dòng)速度使玻璃在陰極范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)的時(shí)間更長(zhǎng)，這樣就可以沉積出更厚的膜層。不過(guò)，為了保證膜層的均勻性，傳動(dòng)速度必須保持恒定。鍍膜區(qū)內(nèi)一般的傳動(dòng)速度范圍為每分鐘0~600英寸之間。根據(jù)鍍膜材料、功率、陰極的數(shù)量以及膜層的種類的不同，通常的運(yùn)行范圍是每分鐘90~400英寸之間。2、距離與速度及附著力：為了得到較大的沉積速率并提高膜層的附著力，在保證不會(huì)破壞輝光放電自身的前提下，基片應(yīng)當(dāng)盡可能放置在離陰極較近的地方。濺射粒子和氣體分子的平均自由程也會(huì)在其中發(fā)揮作用。當(dāng)增加基片與陰極之間的距離，碰撞的幾率也會(huì)增加，這樣濺射粒子到達(dá)基片時(shí)所具有的能力就會(huì)減少。所以，為了得到較大的沉積速率和較好的附著力，基片必須盡可能地放置在靠近陰極的位置上。磁控濺射又稱為高速低溫濺射。

磁控濺射又稱為高速低溫濺射。在磁場(chǎng)約束及增強(qiáng)下的等離子體中的工作氣體離子，在靶陰極電場(chǎng)的加速下，轟擊陰極材料，使材料表面的原子或分子飛離靶面，穿越等離子體區(qū)以后在基片表面淀積、遷移較終形成薄膜。與二極濺射相比較，磁控濺射的沉積速率高，基片升溫低，膜層質(zhì)量好，可重復(fù)性好，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。它的發(fā)展引起了薄膜制備工藝的巨大變革。磁控濺射源在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個(gè)基本條件:(1)建立與電場(chǎng)垂直的磁場(chǎng);(2)磁場(chǎng)方向與陰極表面平行，并組成環(huán)形磁場(chǎng)。中頻交流磁控濺射在單個(gè)陰極靶系統(tǒng)中，與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。浙江磁控濺射鍍膜

靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。浙江磁控濺射鍍膜

磁控濺射靶材的應(yīng)用領(lǐng)域：眾所周知，靶材材料的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)息息相關(guān)，隨著應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在薄膜產(chǎn)品或元件上的技術(shù)改進(jìn)，靶材技術(shù)也應(yīng)隨之變化。如Ic制造商．近段時(shí)間致力于低電阻率銅布線的開發(fā)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將大幅度取代原來(lái)的鋁膜，這樣銅靶及其所需阻擋層靶材的開發(fā)將刻不容緩。另外，近年來(lái)平面顯示器大幅度取代原以陰極射線管為主的電腦顯示器及電視機(jī)市場(chǎng)。亦將大幅增加ITO靶材的技術(shù)與市場(chǎng)需求。此外在存儲(chǔ)技術(shù)方面。高密度、大容量硬盤，高密度的可擦寫光盤的需求持續(xù)增加．這些均導(dǎo)致應(yīng)用產(chǎn)業(yè)對(duì)靶材的需求發(fā)生變化。下面我們將分別介紹靶材的主要應(yīng)用領(lǐng)域，以及這些領(lǐng)域靶材發(fā)展的趨勢(shì)。浙江磁控濺射鍍膜