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磁过滤溅射

发布时间: 2021-03-03 20:38:18

『壹』 PVD的涂层技术

增强型磁控阴极弧:阴极弧技术是在真空条件下,通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态,从而完成薄膜材料的沉积。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用,将靶材表面的电弧加以有效地控制,使材料的离化率更高,薄膜性能更加优异。
过滤阴极弧:过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统,可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净,经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%,并且可以过滤掉大颗粒, 因此制备的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蚀性能好,与机体的结合力很强。
磁控溅射:在真空环境下,通过电压和磁场的共同作用,以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击,致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同,导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
离子束DLC:碳氢气体在离子源中被离化成等离子体,在电磁场的共同作用下,离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上,沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压,因而离子能量更大,使得薄膜与基片结合力很好;离子电流更大,使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构,工艺控制精度可达几个埃,并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至最小。

『贰』 磁控溅射镀膜问题


原理上讲,两点:复气场和磁场制

磁控溅射在0.4Pa的气压情况下离子撞击靶材,溅射出粒子沉积到基材上,整体靶材的电压几乎一致,不影响溅射速率。

0.4Pa的气场情况是溅射速率最高的情况,气场变化,压强变大和变小都会影响溅射速率。

磁场大,束缚的自由电子增多,溅射速率增大,磁场小,束缚的自由电子就少,溅射速率降低。

稳定住气场和磁场,溅射速率也将随之稳定。

在实际情况下,气场稳定,

  1. 需要设计布气系统,最好将布气系统分级布置,保障镀膜机腔体内不同位置的进气量相同,同时,布气系统、靶材、基材等要远离镀膜机的抽气口。

  2. 需要稳定磁场,用高斯计测量靶材表面磁场强度,由于磁场线本身是闭合曲线,靶材磁场回路两端磁场强度自然比中间位置强,可以选择用弱磁铁,同时,基材要避开无法调整的磁场变化较大的部分。

另外,在设备结构设计方面,磁控溅射过程中,需要基材与靶材保持同轴,如果旋转、直线运行的话,也要同轴旋转、直线运行,保障沉积到




『叁』 磁控溅射的和市面上宣传的陶瓷膜性能上有何优劣;磁控溅射的可不可以用在前档上,对导航屏蔽影响多大

磁控溅射是一种生产工艺,陶瓷膜是说它里面用到了一种材料是以陶瓷为主的。磁控溅射膜可以用到前挡的,只要它的可见光透过率达到国家标准百分之七十以上。对导航的屏蔽就要看接收器的位置了,像个别日系车接收器在死角的位置影响就会很大,但一些欧美系车就不会有影响。

『肆』 高性能磁控溅射膜的原理

电子在电场的作用来下加速飞向源基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子。电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断撞击电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次的碰撞后电子的能量逐渐降低,拜托磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。

『伍』 磁控溅射的原理

基本原理 :
磁控溅射技术是在普通直流(射频)溅射技术的基础上发展起来的。早期的直流(射频)溅射技术是利用辉光放电产生的离子轰击靶材来实现薄膜沉积的。但这种溅射技术的成膜速率较低,工作气压高(2~10Pa)。为了提高成膜速率和降低工作气压,在靶材的背面加上了磁场,这就是最初的磁控溅射技术。
磁控溅射法在阴极位极区加上与电场垂直的磁场后,电子在既与电场垂直又与磁场垂直的方向上做回旋运动,其轨迹是一圆滚线,这样增加了电子和带电粒子以及气体分子相撞的几率,提高了气体的离化率,降低了工作气压,同时,电子又被约束在靶表面附近,不会达到阴(阳)极,从而减小了电子对基片的轰击,降低了由于电子轰击而引起基片温度的升高
电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于
磁控溅射
一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。
磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。

『陆』 磁控溅射的原理

磁控来溅射的工作原理是指电子在源电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。
磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。

『柒』 磁控溅射镀膜中各种动量之间的关系(做的是消影TP)

问题太大抄,足够写一本书的。
靶材功率越大,溅射速率越高,沉积速率越快,基本成正比,电压越高,温度越高,不成正比。
氩气是溅射气体,主要工作是形成自维持放电后,轰击靶材,溅射出靶材原子、分子等,溅射气体的流量与抽气速率控制了溅射时的溅射气压,溅射气压需要维持在一个数值时,溅射速率最高。磁控溅射一般为0.2-0.5Pa。
氧气是反应气体,氧气流量越大,越容易与溅射出来的金属靶材原子反应,形成金属氧化物,流量越大,金属氧化物含量越高,电阻越大,透过率越高,当达到一定量时,靶材表面被氧化,形成氧化层,不容易溅射,溅射速率急降,电压急降。
溅射速率越快,沉积速率越高,膜层厚度越大。
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『捌』 磁控溅射的定义

在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场,借助于靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。

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