磁控濺射鍍膜的原理是在電場的作用下,由異常輝光放電產生的等離子體被轟擊在陰極靶的表面上,并且靶表面上的分子,原子,離子和電子被濺射并濺起。所發射的顆粒具有一定的動能,并且沿一定的方向被導向基板的外表面,以在基板的表面上形成鍍層。
濺(jian)射(she)(she)涂(tu)層開始(shi)表現出簡單(dan)的直流偶極(ji)濺(jian)射(she)(she)。其(qi)優點是(shi)設備簡單(dan),但直流偶極(ji)濺(jian)射(she)(she)沉(chen)積速率低(di)(di)(di)。為了(le)遵守自電(dian)阻放電(dian),不(bu)能在低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)下(xia)執(zhi)行(xing)(xing);其(qi)他缺陷限制(zhi)了(le)它們的使用(yong)。向DC偶極(ji)濺(jian)射(she)(she)裝置(zhi)中添加(jia)(jia)熱陰極(ji)和輔(fu)助(zhu)陽極(ji)構成DC三極(ji)管(guan)濺(jian)射(she)(she)。通(tong)過(guo)添加(jia)(jia)的熱陰極(ji)和輔(fu)助(zhu)陽極(ji)產(chan)生的熱電(dian)子(zi)增(zeng)強了(le)濺(jian)射(she)(she)氣(qi)體原子(zi)的電(dian)離,因此即使在低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)下(xia)也可以(yi)(yi)進(jin)行(xing)(xing)濺(jian)射(she)(she)。否(fou)則,可以(yi)(yi)降低(di)(di)(di)濺(jian)射(she)(she)電(dian)壓(ya)(ya)以(yi)(yi)在低(di)(di)(di)壓(ya)(ya)下(xia)進(jin)行(xing)(xing)濺(jian)射(she)(she)。處于低(di)(di)(di)電(dian)壓(ya)(ya)狀態;放電(dian)電(dian)流也會增(zeng)加(jia)(jia),并且可以(yi)(yi)不(bu)受電(dian)壓(ya)(ya)影響地獨立(li)控制(zhi)。
在熱陰極(ji)前(qian)添加電極(ji)(網格)以形成四極(ji)濺射(she)裝置(zhi)可穩定(ding)放電。 然而(er),這(zhe)些裝置(zhi)難以獲得(de)具有高濃度的等離子體區域(yu),并且沉積速度低(di),因此其(qi)尚未在工業中廣泛使用(yong)。
磁控濺射是在兩極濺射的基礎上進行的。 磁場在靶的外觀上與電場正交,并且處理了兩極濺射的低沉積速率和低的等離子體電離速率。 工業的主要方法之一。 與其他涂覆技術相比,磁控濺射具有以下特點:可用于制備各種靶材,并且可以將所有金屬,合金和陶瓷材料制成靶材。 在適當條件下,可以將多個靶材共同濺射和堆疊。 具有精準穩定比例的合金; 向濺射放電氣氛中添加氧氣,氮氣或其他反應性氣體,以沉積構成目標材料和氣體分子的化合物膜。 并精準控制濺射鍍膜工藝,以達到均勻高的膜厚精度; 離子濺射靶的材料直接從固態轉變為等離子體態,濺射靶的安裝不受限制,適用于大體積涂覆室的多靶布局設計。 濺射鍍膜速度快,膜層細,附著力好等特點,適用于大批量,高效率的工業生產。 近年來,磁控濺射已得到迅速發展。 代表性方法包括RF濺射,反射式磁控濺射,不平衡磁控濺射,脈沖磁控濺射和高速濺射。