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磁控濺射設(shè)備的主要用途
(1)各種功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如,低溫沉積氮化硅減反射膜,以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。(2)裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用,如各種全反射膜及半透明膜等,如手機(jī)外殼,鼠標(biāo)等。(3) 在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù),主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積(CVD)或金屬有機(jī)(4)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)生長(zhǎng)困難及不適用的材料薄膜沉積,而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。(5) 在光學(xué)領(lǐng)域:中頻閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射技術(shù)也已在光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。特別是透明導(dǎo)電玻璃目前廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。(6)在機(jī)械加工行業(yè)中,表面功能膜、超硬膜,自潤(rùn)滑薄膜的表面沉積技術(shù)自問世以來得到長(zhǎng)足發(fā)展,能有效的提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能,從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。如果轟擊離子能量很高時(shí),濺射的原子數(shù)與轟擊離子數(shù)之比值將減小,這是因?yàn)檗Z擊離子能量過高而發(fā)生離子注入現(xiàn)象的緣故。磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域,還在高溫超導(dǎo)薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。
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磁控濺射鍍膜機(jī)工藝
(1)技術(shù)方案 磁控濺射鍍光學(xué)膜,有以下三種技術(shù)路線: (a)陶瓷靶濺射:靶材采用金屬化合物靶材,可以直接沉積各種氧化物或者氮化物,有時(shí)候?yàn)榱说玫礁叩哪蛹兌龋残枰ㄈ胍欢糠磻?yīng)氣體);(b)反應(yīng)濺射:靶材采用金屬或非金屬靶,通入稀有和反應(yīng)氣體的混合氣體,進(jìn)行濺射沉積各種化合物膜層。 (b)反應(yīng)濺射:靶材采用金屬或非金屬靶,通入稀有和反應(yīng)氣體的混合氣體,進(jìn)行濺射沉積各種化合物膜層。 (c)離子輔助沉積:先沉積一層很薄的金屬或非金屬層,然后再引入反應(yīng)氣體離子源,將膜層進(jìn)行氧化或者氮化等。 采用以上三種技術(shù)方案,在濺射沉積光學(xué)膜時(shí),都會(huì)存在靶zhong毒現(xiàn)象,從而導(dǎo)致膜層沉積速度非常慢,對(duì)于上節(jié)介紹各種光學(xué)膜來說,膜層厚度較厚,膜層總厚度可達(dá)數(shù)百納米。這種沉積速度顯然增加了鍍膜成本,從而限制了磁控濺射鍍膜在光學(xué)上的應(yīng)用。
(2)新型反應(yīng)濺射技術(shù) 筆者對(duì)現(xiàn)有反應(yīng)濺射技術(shù)方案進(jìn)行了改進(jìn),開發(fā)出新的反應(yīng)濺射技術(shù),解決了鍍膜沉積速度問題,同時(shí)膜層的純度達(dá)到光學(xué)級(jí)別要求。表2.1是采用新型反應(yīng)濺射沉積技術(shù),膜層沉積速度對(duì)比情況。
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我國(guó)真空鍍膜機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析
創(chuàng)世威納——專業(yè)真空鍍膜機(jī)供應(yīng)商,我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?
真空鍍膜技術(shù)是一種新穎的材料合成與加工的新技術(shù),是表面工程技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。隨著全球制造業(yè)高速發(fā)展,真空鍍膜技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。從半導(dǎo)體集成電路、LED、顯示器、觸摸屏、太陽能光伏、化工、制藥等行業(yè)的發(fā)展來看,對(duì)真空鍍膜設(shè)備、技術(shù)、材料需求都在不斷增加,包括制造大規(guī)模集成電路的電學(xué)膜;數(shù)字式縱向與橫向均可磁化的數(shù)據(jù)紀(jì)錄儲(chǔ)存膜;充分展示和應(yīng)用各種光學(xué)特性的光學(xué)膜;計(jì)算機(jī)顯示用的感光膜;TFT、PDP平面顯示器上的導(dǎo)電膜和增透膜;建筑、汽車行業(yè)上應(yīng)用的玻璃鍍膜和裝飾膜;包裝領(lǐng)域用防護(hù)膜、阻隔膜;裝飾材料上具有各種功能裝飾效果的功能膜;工、模具表面上應(yīng)用的耐磨超硬膜;納米材料研究方面的各種功能性薄膜等。磁控濺射法是在高真空充入適量的Ar,在陰極(柱狀靶或平面靶)和陽極(鍍膜室壁)之間施加幾百K直流電壓,在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電,使Ar發(fā)生電離。
磁控濺射系統(tǒng)的特點(diǎn)!
磁控濺射是物理氣相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料,且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。磁控濺射系統(tǒng)廠家?guī)懔私飧啵?
磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn):利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行,從而增大電子撞擊ya氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。
濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面,使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。
磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域,還在高溫超導(dǎo)薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。
磁控濺射的基本原理是利用 Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)的作用下,被加速的高能粒子轟擊靶材表面,能量交換后,靶材表面的原子脫離原晶格而逸出,轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。
磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高,基片溫度低,膜的粘附性好,可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。