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磁控溅射是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料,且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。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,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。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,很好地将电子/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。用磁控靶源溅射金属和合金很容易,点火和溅射很方便。这是因为靶(阴极),等离子体和被溅零件/真空腔体可形成回路。但若溅射绝缘体(如陶瓷),则回路断了。于是人们采用高频电源,回路中加入很强的电容,这样在绝缘回路中靶材成了一个电容。但高频磁控溅射电源昂贵,溅射速率很小,同时接地技术很复杂,因而难大规模采用。为解决此问题,发明了磁控反应溅射。就是用金属靶,加入氩气和反应气体如氮气或氧气。当金属靶材撞向零件时由于能量转化,与反应气体化合生成氮化物或氧化物。磁控反应溅射绝缘体看似容易,而实际操作困难。主要问题是反应不光发生在零件表面,也发生在阳极,真空腔体表面以及靶源表面,从而引起灭火,靶源和工件表面起弧等。德国莱宝发明的孪生靶源技术,很好的解决了这个问题。其原理是一对靶源互相为阴阳极,从而消除阳极表面氧化或氮化。冷却是一切源(磁控,多弧,离子)所必需,因为能量很大一部分转为热量,若无冷却或冷却不足,这种热量将使靶源温度达一千度以上从而溶化整个靶源。磁控溅射设备的主要用编辑(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,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,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。特别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。
企业名称
武汉赛斯特精密仪器有限公司
企业信息已认证
企业类型
信用代码
420102000505809
成立日期
2016-06-17
注册资本
1000
经营范围
仪器仪表及设备、检测仪器、分析仪器、电子工业专用设备、第一类、第二类医疗器械、电力设备、电气设备、实验设备及耗材、新能源电池检测仪器及设备、机电设备、机械设备、办公自动化设备、新能源设备、电脑设备及耗材、办公设备、监控设备、数码产品、电子产品的研发、销售、技术咨询、技术服务及售后服务;建筑材料、五金交电、化工产品(不含化学危险品)的销售;环境工程设计、施工;计算机软硬件系统设计及技术服务;货物或技术进出口(国家禁止或涉及行政审批的货物和技术进出口除外)。(依法须经审批的项目,经相关部门审批后方可开展经营活动)
公司地址
江岸区兴业路136号工业厂房(二期)1栋12层车间1
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公司名称: 武汉赛斯特精密仪器有限公司
公司地址: 江岸区兴业路136号工业厂房(二期)1栋12层车间1 联系人: 左经理 邮编: 439000
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