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和交變磁場的作用下，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，轉移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射設備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓，陽離子在電場的作用下轟擊靶材，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材，因為如果是絕緣體靶材，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”，濺射率越來越低。能夠控制鍍層的厚度，同時可通過改變參數(shù)條件控制組成薄膜的顆粒大小。上海高溫磁控濺射特點

磁控濺射的優(yōu)點：（1）基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說，磁控濺射加熱少。（2）有很高的沉積率。可濺射鎢、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜（3）環(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產(chǎn)效率高，沒有環(huán)境污染。（4）涂層很好的牢固性，濺射薄膜與基板，機械強度得到了改善，更好的附著力。（5）操作容易控制。鍍膜過程，只要保持壓強、電功率濺射條件穩(wěn)定，就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率。（6）成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。（7）濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。（8）濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制，工業(yè)上流水線作業(yè)。上海高溫磁控濺射特點磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內(nèi)外磁體的大小和強度的永磁體獲得，也有由兩組電磁線圈產(chǎn)生。

磁控濺射靶材的制備方法：磁控濺射靶材的制備技術方法按生產(chǎn)工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類，在靶材的制備過程中，除嚴格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結晶取向之外，對熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需要加以嚴格的控制，以保證靶材的質量。1、熔融鑄造法：與粉末冶金法相比，熔融鑄造法生產(chǎn)的靶材產(chǎn)品雜質含量低，致密度高。2、粉末冶金法：通常，熔融鑄造法無法實現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備，對于熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬，采用普通的熔融鑄造法，一般也難以獲得成分均勻的合金靶材；對于無機非金屬靶材、復合靶材，熔融鑄造法更是無能為力，而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術難題的較佳途徑。同時，粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細晶結構、節(jié)約原材料、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。

反應磁控濺射：以金屬、合金、低價金屬化合物或半導體材料作為靶陰極，在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應生成化合物薄膜，這就是反應磁控濺射。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)，這是因為：(1)反應磁控濺射所用的靶材料和反應氣體純度很高，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調(diào)節(jié)反應磁控濺射中的工藝參數(shù),可以制備化學配比或非化學配比的化合物薄膜，通過調(diào)節(jié)薄膜的組成來調(diào)控薄膜特性。(3)反應磁控濺射沉積過程中基板升溫較小，而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱，因此對基板材料的限制較少。向脈沖更多地用于雙靶閉合式非平衡磁控濺射系統(tǒng)，系統(tǒng)中的兩個磁控靶連接在同一脈沖電源上。

非平衡磁控濺射的磁場有邊緣強，也有中部強，導致濺射靶表面磁場的“非平衡”。磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內(nèi)外磁體的大小和強度的永磁體獲得，也有由兩組電磁線圈產(chǎn)生，或采用電磁線圈與永磁體混合結構，還有在陰極和基體之間增加附加的螺線管，用來改變陰極和基體之間的磁場，并以它來控制沉積過程中離子和原子的比例。非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結構，一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高，磁力線沒有閉合，被引向真空室壁，基體表面的等離子體密度低，因此該方式很少被采用。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度，磁力線沒有完全形成閉合回路，部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面，使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域，同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離，等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域，而是能夠到達基體表面，進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度，使襯底離子束流密度提高，通常可達5mA/cm2以上。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源，基體離子束流密度與靶材電流密度成正比，靶材電流密度提高，沉積速率提高，同時基體離子束流密度提高，對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。高能電子不斷與氣體分子發(fā)生碰撞并向后者轉移能量，使之電離而本身變成低能電子。河北智能磁控濺射工藝

磁控濺射屬于輝光放電范疇，利用陰極濺射原理進行鍍膜。上海高溫磁控濺射特點

高速率磁控濺射的一個固有的性質是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片，導致沉積過程中大量粒子的能量被轉移到生長薄膜上，引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走，薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán)，還要求良好的靶材導熱率及較薄膜的靶厚度。同時高速率磁控濺射中典型的靶材利用率只有20%～30%，因而提高靶材利用率也是有待于解決的一個問題。上海高溫磁控濺射特點

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