镀(du)膜(mo)靶(ba)材上的(de)薄膜是(shi)一(yi)种(zhong)特(te)殊的物质(zhi)形(xing)态。在(zai)厚(hou)度(du)这个(ge)特定(ding)方(fang)向上(shang)尺寸很(hen)小，是(shi)一(yi)个微观可测(ce)的量(liang)，而且薄(bao)膜厚(hou)度由于(yu)表面(mian)和界面的(de)存(cun)在，使物质(zhi)连续性(xing)发生(sheng)终端，使得(de)薄膜(mo)材料与(yu)靶(ba)材(cai)材(cai)料产(chan)生(sheng)了不(bu)同(tong)的(de)独(du)特性能(neng)。而靶材主要(yao)是(shi)利(li)用(yong)磁(ci)控溅射(she)进(jin)行镀膜(mo)的(de)，凯(kai)泽金属通(tong)过下(xia)文(wen)分(fen)享(xiang)钛靶(ba)材(cai)溅射镀膜的(de)原(yuan)理(li)及(ji)技(ji)术(shu)特(te)点(dian)。
一(yi)、溅(jian)射(she)镀膜的(de)原理
溅(jian)射镀膜(mo)技术(shu)是(shi)用离子轰击(ji)靶(ba)材表(biao)面，把靶(ba)材(cai)的原(yuan)子(zi)被(bei)击出的现象称(cheng)为溅(jian)射。溅(jian)射(she)产生的原(yuan)子(zi)沉(chen)积在(zai)基(ji)体表(biao)面成(cheng)膜称(cheng)为溅(jian)射(she)镀(du)膜。通常是利用(yong)气(qi)体放电产生气体(ti)电离，其(qi)正(zheng)离子在(zai)电场作(zuo)用(yong)下(xia)高(gao)速(su)轰(hong)击(ji)阴(yin)极(ji)靶(ba)体(ti)，击(ji)出(chu)阴(yin)极(ji)靶(ba)体(ti)原子或分子，飞(fei)向被(bei)镀(du)基体表面(mian)沉(chen)积成(cheng)薄膜。简单(dan)讲溅(jian)射镀(du)膜(mo)是(shi)利(li)用低(di)压(ya)惰(duo)性(xing)气(qi)体辉光放(fang)电(dian)来产生离子的。
通常，溅射镀(du)膜(mo)装置(zhi)是在真(zhen)空(kong)放电室中(zhong)置两(liang)个电极，阴极(ji)靶(ba)由镀(du)膜(mo)材料(liao)组成，真(zhen)空(kong)室中(zhong)通(tong)人(ren)压力为0.1~10Pa的氩气(qi)，在(zai)阴(yin)极(ji)1~3kV直(zhi)流负(fu)高压或(huo)13.56MHZ的射频电(dian)压作用(yong)下(xia)产(chan)生(sheng)辉(hui)光(guang)放(fang)电(dian)。产生(sheng)的(de)氩离(li)子(zi)轰击(ji)靶(ba)表(biao)而，并(bing)使溅(jian)射(she)出(chu)的(de)靶(ba)原(yuan)子(zi)沉(chen)积(ji)在基(ji)片(pian)上(shang)。
二、溅射镀膜(mo)的(de)技(ji)术特点
1、沉积速(su)度(du)快(kuai)
高(gao)速磁控溅射(she)电(dian)极(ji)与传统二级溅射(she)电极(ji)的差(cha)别(bie)在(zai)于，在(zai)靶(ba)材的下(xia)面配(pei)置磁铁，由(you)此在(zai)靶材表(biao)面产生封闭(bi)的(de)不(bu)均匀磁场(chang)。电(dian)子所(suo)受的(de)罗(luo)仑兹(zi)力向着(zhe)不均匀磁(ci)场的中(zhong)心(xin)，由(you)于聚焦(jiao)作(zuo)用，电子(zi)的逃逸少，不(bu)均匀(yun)磁(ci)场(chang)沿(yan)着(zhe)靶(ba)表面一周，不(bu)均(jun)匀(yun)磁(ci)场中捕(bu)集的(de)二(er)次(ci)电子(zi)与气体(ti)分(fen)子发(fa)生多(duo)次(ci)反(fan)复碰(peng)撞(zhuang)，提高了(le)气(qi)体分(fen)子(zi)的(de)高化率(lv)。因(yin)此，高速(su)磁(ci)控(kong)溅(jian)射(she)消(xiao)耗(hao)的功率(lv)低(di)，却(que)能获(huo)得很大的镀(du)膜(mo)效(xiao)率，具(ju)有(you)理想(xiang)的放电特(te)性(xing)。
2、基板温度(du)低
高速磁控溅射，也(ye)称(cheng)作低温(wen)溅(jian)射。其理由(you)是(shi)这种装置利用了(le)相互(hu)垂直的(de)电磁场空间(jian)中的(de)放(fang)电。靶(ba)表(biao)面产(chan)生的(de)二(er)次(ci)电子，在(zai)相(xiang)互.垂直的电(dian)磁(ci)场作用(yong)下(xia)，被束缚(fu)在(zai)靶表(biao)面附(fu)近，沿着跑道(dao)做(zuo)圆(yuan)滚(gun)线运动、和(he)气体分子(zi)反(fan)复碰撞，使(shi)气(qi)体(ti)分子电离(li)。同时(shi)电(dian)子本(ben)身(shen)渐失(shi)去所(suo)带(dai)的能(neng)量(liang)，经过多(duo)次碰(peng)撞(zhuang)，待其(qi)能量(liang)几乎(hu)完(wan)全(quan)丧(sang)失(shi)之后才(cai)能脱(tuo)离靶(ba)的(de)表面(mian)附近到达(da)基板。由于(yu)电(dian)子(zi)的能量(liang)很(hen)低，因(yin)此(ci)不(bu)至(zhi)于(yu)使(shi)靶(ba)的温升过高。这(zhe)样(yang)就能(neng)抑制普通(tong)二极(ji)贱(jian)射中由于(yu)高能(neng)电子(zi)轰(hong)击(ji)造成的(de)基板温升过(guo)高，实(shi)现了(le)低(di)温(wen)化(hua)。
3、膜(mo)结构范围(wei)广
由(you)真(zhen)空蒸(zheng)镀(du)和(he)被射(she)镀膜(mo)等气相沉积法(fa)所得到(dao)的薄(bao)膜结(jie)构(gou)，和由通常存(cun)在(zai)的大(da)块固(gu)体(ti)变薄(bao)所(suo)得到的(de)结构存(cun)在相当大的差别。通常存(cun)在的固体属(shu)于三维(wei)基(ji)本(ben)相同的(de)结(jie)构(gou)，气相沉(chen)积的(de)薄膜与此不同，属于(yu)不均(jun)匀(yun)结构(gou)。薄膜(mo)呈柱状生(sheng)长的(de)模式(shi)，已(yi)能用扫(sao)描(miao)电(dian)镜(jing)详细(xi)观察。薄膜的(de)这(zhe)种柱状(zhuang)生(sheng)长(zhang)、是(shi)由(you)基板(ban)表(biao)面原有的(de)凹(ao)凸(tu)和(he)在(zai)基板(ban)上长(zhang)出的突(tu)出(chu)部(bu)位(wei)产生的(de)几何(he)阴(yin)影造成的。但(dan)是(shi)，柱(zhu)的形状(zhuang)、尺寸等因(yin)薄(bao)膜(mo)形(xing)成时(shi)的基板温(wen)度、沉积原(yuan)子的(de)表(biao)面(mian)扩(kuo)散(san)、杂(za)质原(yuan)子(zi)的(de)埋(mai)藏以及入射(she)原(yuan)子(zi)相对于(yu)基板表面的(de)入(ru)射(she)角(jiao)不同，表(biao)现出(chu)相(xiang)当大的(de)差异(yi)。在过度温(wen)度(du)范(fan)围内，薄(bao)膜具有纤(xian)维状结构(gou)，密(mi)度高，由微(wei)细(xi)小柱状晶组(zu)成，这(zhe)是(shi)溅射膜(mo)所特有的(de)结(jie)构(gou)。
溅射(she)气压、膜(mo)沉积(ji)速度对(dui)膜的结构也有(you)影响(xiang)。由(you)于(yu)气体(ti)分(fen)子具有(you)抑(yi)制(zhi)沉积原(yuan)子在基板(ban)表面(mian)扩(kuo)散的作用，溅(jian)射气(qi)压高(gao)产(chan)生的效果相当(dang)于(yu)模型中基板温度降低(di)。因此(ci)，在高溅(jian)射(she)气(qi)压下能(neng)得(de)到(dao)多(duo)孔的(de)含有微(wei)细晶(jing)粒(li)的薄(bao)膜。这种(zhong)晶粒(li)尺(chi)寸(cun)较小(xiao)的薄(bao)膜(mo)适(shi)用于(yu)润滑(hua)、耐(nai)磨(mo)、表面(mian)硬化等(deng)机械功(gong)能的(de)应用(yong)中(zhong)。
4、组织成分(fen)均(jun)匀
化(hua)合(he)物(wu)、混合物(wu)、合金等，由于(yu)各(ge)组分:的蒸气(qi)压(ya)不(bu)同(tong)，或因加热(re)时(shi)要分解，若用真(zhen)空蒸镀(du)法(fa)镀(du)膜(mo)是(shi)相(xiang)当困难(nan)的(de)。溅(jian)射镀膜法是使靶表面(mian)层(ceng)的原子一层一层(ceng)地(di)移(yi)到基(ji)板，从(cong)这种意义上(shang)讲是一种(zhong)更加完(wan)善的制(zhi)取薄膜的(de)技术。各(ge)种(zhong)各(ge)样的(de)材(cai)料(liao)都(dou)可(ke)以(yi)用溅射(she)法(fa)进行工业(ye)化(hua)的镀膜生(sheng)产。
当(dang)对(dui)合金进行溅射镀膜时(shi)，如(ru)果(guo)比较(jiao)靶和溅(jian)射膜的(de)成分，在(zai)有(you)些情(qing)况下也能(neng)发(fa)现(xian)二者有差(cha)别。可(ke)以(yi)认为(wei)，宏(hong)观(guan)上靶(ba)表(biao)面(mian)的(de)成(cheng)份是均(jun)匀的(de)，而(er)微(wei)观上是不均(jun)匀的(de)。实际上(shang)，各(ge)种(zhong)不同金属(shu)之间(jian)的(de)溅射产额(e)并没有(you)很大的(de)差别。
通过(guo)上(shang)述介绍，我们了解了关(guan)于溅(jian)射(she)镀膜的原(yuan)理及(ji)技(ji)术(shu)特点(dian)，原理主要(yao)是(shi)利用气体(ti)放电(dian)产生(sheng)气体(ti)电(dian)离(li)子，再(zai)通(tong)过高(gao)速轰击靶体(ti)，被镀(du)基体(ti)表面沉积形(xing)成薄(bao)膜(mo)。而技术特(te)点(dian)主要(yao)有沉积速(su)度快，基板温(wen)度低，膜结(jie)构(gou)范围(wei)广(guang)及组织(zhi)成分(fen)均匀(yun)四个(ge)。宝鸡市凯泽金(jin)属材(cai)料有(you)限公司(si)是(shi)一(yi)家(jia)研发生(sheng)产钛靶(ba)、铬靶、锆靶、镍(nie)靶、钛(tai)铝(lv)靶(ba)、钛(tai)丝(si)、钛加(jia)工件(jian)、钛锻(duan)件等(deng)金属(shu)材(cai)料(liao)为主的(de)高新技(ji)术(shu)企业，十(shi)余年专(zhuan)注于(yu)溅(jian)射靶材(cai)、镀(du)膜靶(ba)材、平面(mian)多(duo)弧靶(ba)材(cai)研发、生产，靶材组(zu)织(zhi)结构均(jun)匀、溅射成(cheng)膜(mo)性(xing)能优(you)异，如(ru)果您(nin)对(dui)靶材(cai)有(you)疑问或需要，欢(huan)迎联系(xi)凯泽(ze)金属。
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