磁控溅射的优点和应用

2020-05-06

  磁控溅射的优点:

  (1)操作简单。在镀膜过程中,只要工作压力、电功率等溅射条件相对稳定,就可以获得相对稳定的沉积速率。

  (2)沉积速率高。在大多数金属薄膜的沉积中,高熔点金属和氧化物薄膜,如溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜,沉积速率非常高。

  (3)基板低温。它与双极溅射或热蒸发相比,在衬底上的加热较少,利于实现对织物的溅射。

  (4)这膜很稳定。所制备的溅射膜与基体具有良好的附着力,机械强度也有所增加。

  (5)这部电影紧凑而均匀。溅射膜的聚集密度普遍增加。从显微照片上看,溅射膜的表面形貌细小均匀。

  (6)溅射膜具有较好的性能。例如,溅射金属薄膜通常具有良好的光学、电学和一些其他的性能。

  (7)易于组织批量生产。磁控管电源可根据需要进行扩展,易于实现大面积镀膜。另外,溅射可以连续工作,镀膜过程易于自动控制,可以实现工业流水线操作。

  (8)工艺环境保护。传统的湿法电镀会产生废液、废渣和废气,造成严重的环境污染。它无环境污染、生产效率高的原理可以解决这一问题。

  磁控溅射应用:

  它是目前应用比较广的薄膜沉积技术。这种技术的不断的发展和新型功能薄膜的探索与研究,使该技术的应用扩展到许多生产和科研领域。

  (1)在微电子领域,作为一种非热镀膜技术,它主要用于难生长、不适合化学气相沉积(CVD)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)的材料和薄膜的沉积,可以获得大面积、比较均匀的薄膜。包括欧姆接触Al、Cu、Au、W、Ti等金属电极膜和tin、Ta2O5、TiO、Al2O3、ZrO2、AlN等可作为栅极绝缘层或扩散阻挡层的介质膜。

  (2)该技术也应用于光学薄膜(如减反射膜)、低辐射玻璃和透明导电玻璃。在透明导电玻璃上溅射SiO2薄膜和掺杂ZnO或insn氧化物(ITO)薄膜。可见光范围内的平均透光率大于90%。

  (3)在现代机械制造业中,表面功能膜和超薄膜是用这种技术制备的

  硬脑膜和自润滑膜能增加高涂层产品的表面硬度、复合韧性、耐磨性和高温化学稳定性,从而大大增加涂层产品的使用寿命。

  除上述领域外,磁控溅射在高温超导薄膜、铁电薄膜、巨磁电阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜等领域的研究也发挥了重要作用。


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