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磁控濺射鍍膜系統的原理是什么？

2021-06-01 09:02:51

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磁控濺射鍍膜的原理是在電場的作用下，由異常輝光放電產生的等離子體被轟擊在陰極靶的表面上，并且靶表面上的分子，原子，離子和電子被濺射并濺起。所發射的顆粒具有一定的動能，并且沿一定的方向被導向基板的外表面，以在基板的表面上形成鍍層。

濺射涂層開始表現出簡單的直流偶極濺射。其優點是設備簡單，但直流偶極濺射沉積速率低。為了遵守自電阻放電，不能在低壓下執行；其他缺陷限制了它們的使用。向DC偶極濺射裝置中添加熱陰極和輔助陽極構成DC三極管濺射。通過添加的熱陰極和輔助陽極產生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離，因此即使在低壓下也可以進行濺射。否則，可以降低濺射電壓以在低壓下進行濺射。處于低電壓狀態；放電電流也會增加，并且可以不受電壓影響地獨立控制。

在熱陰極前添加電極（網格）以形成四極濺射裝置可穩定放電。然而，這些裝置難以獲得具有高濃度的等離子體區域，并且沉積速度低，因此其尚未在工業中廣泛使用。

磁控濺射

磁控濺射是在兩極濺射的基礎上進行的。磁場在靶的外觀上與電場正交，并且處理了兩極濺射的低沉積速率和低的等離子體電離速率。工業的主要方法之一。與其他涂覆技術相比，磁控濺射具有以下特點：可用于制備各種靶材，并且可以將所有金屬，合金和陶瓷材料制成靶材。在適當條件下，可以將多個靶材共同濺射和堆疊。具有精準穩定比例的合金；向濺射放電氣氛中添加氧氣，氮氣或其他反應性氣體，以沉積構成目標材料和氣體分子的化合物膜。并精準控制濺射鍍膜工藝，以達到均勻高的膜厚精度；離子濺射靶的材料直接從固態轉變為等離子體態，濺射靶的安裝不受限制，適用于大體積涂覆室的多靶布局設計。濺射鍍膜速度快，膜層細，附著力好等特點，適用于大批量，高效率的工業生產。近年來，磁控濺射已得到迅速發展。代表性方法包括RF濺射，反射式磁控濺射，不平衡磁控濺射，脈沖磁控濺射和高速濺射。

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