磁控溅射包括很多种类。各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点:利用磁场与电场交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。
靶源分平衡式和非平衡式,平衡式靶源镀膜均匀,非平衡式靶源镀膜膜层和基体结合力强。平衡靶源多用于半导体光学膜,非平衡多用于磨损装饰膜。磁控阴极按照磁场位形分布不同,大致可分为平衡态磁控阴极和非平衡态磁控阴极。平衡态磁控阴极内外磁钢的磁通量大致相等,两极磁力线闭合于靶面,---地将电子/等离子体约束在靶面附近,增加了碰撞几率,提高了离化效率,因而在较低的工作气压和电压下就能起辉并维持辉光放电,靶材利用率相对较高。
但由于电子沿磁力线运动主要闭合于靶面,基片区域所受离子轰击较小。非平衡磁控溅射技术,即让磁控阴极外磁极磁通大于内磁极,两极磁力线在靶面不完全闭合,部分磁力线可沿靶的边缘延伸到基片区域,从而部分电子可以沿着磁力线扩展到基片,增加基片磁控溅射区域的等离子体密度和气体电离率。不管平衡还是非平衡,若磁铁静止,其磁场特性决定了一般靶材利用率小于30%。为增大靶材利用率,可采用旋转磁场。但旋转磁场需要旋转机构,同时溅射速率要减小。旋转磁场多用于大型或贵重靶,如半导体膜溅射。对于小型设备和一般工业设备,多用磁场静止靶源。
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2.时装装饰领域的应用,比如说各种全反射镀膜以及半透明镀膜,可适用在手机外壳、鼠标等产品上。
3.微电子行业领域中,其是一种非热式镀膜技术,主要应用在化学气象沉积上。
4.在光学领域中用途---,比如说光学薄膜(如增透膜)、低辐射玻 璃和透明导电玻璃等方面得到应用。
5.在机械行业加工中,其表面功能膜、超硬膜等等。其作用能够提供物品表面硬度从而提高化学稳定性能,能够延长物品使用周期。
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(1)各种功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如,低温沉积氮化硅减反射膜,双靶磁控溅射镀膜机生产厂家,以提高太阳能电池的光电转换效率。
(2)装饰领域的应用,如各种全反射膜及半透明膜等,如手机外壳,鼠标等。
(3) 在微电子领域作为一种非热式镀膜技术,磁控溅射镀膜机生产厂家,主要应用在化学气相沉积(cvd)或金属有机
(4)化学气相沉积(cvd)生长困难及不适用的材料薄膜沉积,而且可以获得大面积非常均匀的薄膜。
(5) 在光学领域:中频闭合场非平衡磁控溅射技术也已在光学薄膜(如增透膜)、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面得到应用。---是透明导电玻璃广泛应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。
(6)在机械加工行业中,表面功能膜、超硬膜,自润滑薄膜的表面沉积技术自问世以来得到长足发展,能有效的提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能,从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。
磁控溅射除上述已被大量应用的领域,还在高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。
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