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更新時間:2022-06-13 18:19:00瀏覽次數(shù):60

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產(chǎn)品簡介

應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè),地礦,交通    
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深圳市普索進(jìn)出口貿(mào)易有限公司(普索貿(mào)易)是一家專業(yè)經(jīng)營工控行業(yè)備件進(jìn)口的公司,公司依托德國分公司在歐盟區(qū)域常年的采購經(jīng)驗,與歐盟境內(nèi)3000多個工控品牌,5000多家供應(yīng)商建立起長久的合作,為客戶提供100%原裝正品的工業(yè)產(chǎn)品及零部件的同時提供優(yōu)質(zhì)的價格及服務(wù)。

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DBH 162825 162825 安裝背板 其他工業(yè)用鋁制品
DBH 162825 002106442-0000 安裝背板 其他工業(yè)用鋁制品


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磁控濺射是物理氣相沉積( Physical Vapor Deposition,υ)的種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料,且具有設(shè)備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點。上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的磁控濺射法更是實現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進(jìn)行髙速濺射,必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場,利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。


原理:磁控空濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場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片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,產(chǎn)生E(電場)xB(磁場)所指的方向漂移,簡稱ExB漂移,其運動軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,它們的運動路徑不僅很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離岀大量的Ar來轟擊靶材,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。


磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳遞給靶原子,此靼原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶,被濺射出來



原理圖

濺射技術(shù)


直流濺射法


直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?須用射頻濺射法(RF)


濺射過程中涉及到復(fù)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岀來,產(chǎn)生離位原子;這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞,產(chǎn)生碰撞級聯(lián);當(dāng)這種碰撞級聯(lián)到達(dá)靶材表面時,如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)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(jìn)入真空


濺射鍍膜


濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面,使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。通常,利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,基片作為陽極,真空室中通入0.1-10Pa的氬氣或其它惰性氣體,在陰極(靶)1-3KV直流負(fù)高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。電離出的氬離子轟擊靶表面,使得靶原子濺出并沉積在基片上,形成薄膜。濺射方法很多,主要有二級濺射、三級或四級濺射、磁控濺射、對靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應(yīng)濺射等


由于被濺射原子是與具有數(shù)十電子伏特能量的正離子交換動能后飛濺出來的,因而濺射出來的原子能量高,有利于提高沉積時原子的擴散能力,提高沉積組織的致密程度,使制出的薄膜與基片具有強的附著力。濺射時,氣體被電離之后,氣體離子在電場作用下飛向接陰極的靶材,電子則飛向接地的壁腔和基片。這樣在低電壓和低氣壓下,產(chǎn)生的離子數(shù)目少,靶材濺射效率低;而在高電壓和高氣壓下,盡管可以產(chǎn)生較多的離子,但飛向基片的電子攜帶的能量高,容易使基片發(fā)熱甚至發(fā)生二次濺射,影響制膜質(zhì)量。另外,靶材原子在飛向基片的過程中與氣體分子的碰撞幾率也大為增加,因而被散射到整個腔體,既會造成靶材浪費,又會在制備多層膜時造成各層的污染。



濺射后的銀靶材

為了解決陰極濺射的缺陷,人們在20世紀(jì)年代開發(fā)岀了直流磁控濺射技術(shù),它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點,因而獲得了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用


其原理是:在磁控濺射中,由于運動電子在磁場中受到洛侖茲力,它們的運動軌跡會發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運動,其運動路徑變長,因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù),使等離子體密度增大,從而磁控濺射速率得到很大的提高,而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作,降低薄膜污染的傾向;另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量,因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時,經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽極時,已變成低能電子,從而不會使基片過熱。因此磁控濺射法具有高速、“低溫"的優(yōu)點。該方法的缺點是不能制備絕緣體膜,而且磁電極中采用的不均勻磁場會使靶材產(chǎn)生顯著的不均勻刻蝕,導(dǎo)致靶材利用率低,一般僅為20%-30%









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