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磁控溅射真空镀膜设备镀膜技术原理介绍
2022-11-12
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1842年格罗夫在实验室中发现了阴极溅射现象。他是在研究电子管的阴极腐蚀问题时发现阴极材料会迁移到真空管壁上面去的现象。从1870开始，就已经将溅射原理应用于薄膜的制备，但是，在过去的100多年中溅射工艺的发展很缓慢。1940年以后，发现了溅射膜层具有极其优良的性能，同时改善溅射装置，提高溅射速率的各种新工艺相继出现并到达实用化的程度，这才使溅射技术迅速的发展，并在工业上广泛的应用。
磁控溅射真空镀膜设备溅射镀膜的方式很多，比较具有代表性的方法有：
1）直流二极溅射。构造简单，在大面积基板上可制取均匀薄膜，放电电流随压强和电压的改变而变化；
2）三极或四极溅射。可实现低气压，低电压溅射，可独立控制放电电流和轰击靶的离子能量。可控制靶电流，也可进行射频溅射；
3）磁控溅射（或高速，低温溅射）。在与靶表面平行的方向上施加磁场，利用电场与磁场正交的磁控管原理，减少电子对基板的轰击，实现高速低温溅射；
4）对向靶溅射。两个靶对向放置，在垂直于靶的表面方向加磁场，可以对磁性材料等进行高速低温溅射；
5）射频溅射。为制取绝缘薄膜，如氧化硅，氧化铝，玻璃膜等而研制，也可溅射金属；
6）反应溅射。可制作阴极物质的化合物薄膜，如氮化钛，碳化硅，氮化铝，氧化铝等；
7）偏压溅射。镀膜过程中同时清除基片上轻质量的带电粒子，从而使基板中不含有不纯气体；
8）非对称交流溅射。在振幅大的半周期内对靶进行溅射，在振幅小的半周期内对基片进行离子轰击，清除吸附的气体，以获得高纯薄膜；
9）离子束溅射。在高真空下，利用离子束溅射镀膜，是非等离子体状态下的成膜过程。靶接地电位也可；
10）吸气溅射。利用对溅射粒子的吸气作用，除去不纯物气体，能获得纯度高的薄膜。
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