物相沉積的基本特點：物相沉積技術工藝過程簡單，對環(huán)境改善，無污染，耗材少，成膜均勻致密，與基體的結合力強。該技術普遍應用于航空航天、電子、光學、機械、建筑、輕工、冶金、材料等領域，可制備具有耐磨、耐腐蝕、裝飾、導電、絕緣、光導、壓電、磁性、潤滑、超導等特性的膜層。隨著高科技及新興工業(yè)發(fā)展，物相沉積技術出現(xiàn)了不少新的先進的亮點，如多弧離子鍍與磁控濺射兼容技術，大型矩形長弧靶和濺射靶，非平衡磁控濺射靶，孿生靶技術，帶狀泡沫多弧沉積卷繞鍍層技術，條狀纖維織物卷繞鍍層技術等，使用的鍍層成套設備，向計算機全自動，大型化工業(yè)規(guī)模方向發(fā)展。濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好。天津多層磁控濺射平臺

磁控濺射概述：濺射是一種基于等離子體的沉積過程，其中高能離子向目標加速。離子撞擊目標，原子從表面噴射。這些原子向基板移動并結合到正在生長的薄膜中。磁控濺射是一種涉及氣態(tài)等離子體的沉積技術，該等離子體產生并限制在包含要沉積的材料的空間內。靶材表面被等離子體中的高能離子侵蝕，釋放出的原子穿過真空環(huán)境并沉積到基板上形成薄膜。在典型的濺射沉積工藝中，腔室首先被抽真空至高真空，以較小化所有背景氣體和潛在污染物的分壓。達到基本壓力后，包含等離子體的濺射氣體流入腔室，并使用壓力控制系統(tǒng)調節(jié)總壓力-通常在毫托范圍內。福建高溫磁控濺射工藝磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其產生出Ar正離子。

反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現(xiàn)單機年產上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產。但是，直流反應濺射的反應氣體會在靶表面非侵蝕區(qū)形成絕緣介質層，造成電荷積累放電，導致沉積速率降低和不穩(wěn)定，進而影響薄膜的均勻性及重復性，甚至損壞靶和基片。為了解決這一問題，近年來發(fā)展了一系列穩(wěn)定等離子體以控制沉積速率，提高薄膜均勻性和重復性的技術。(1)采用雙靶中頻電源解決反應磁控濺射過程中因陽極被絕緣介質膜覆蓋而造成的等離子體不穩(wěn)定現(xiàn)象，同時還解決了電荷積累放電的問題。(2)利用等離子發(fā)射譜監(jiān)測等離子體中的金屬粒子含量，調節(jié)反應氣體流量使等離子體放電電壓穩(wěn)定，從而使沉積速率穩(wěn)定。(3)使用圓柱形旋轉靶減小絕緣介質膜的覆蓋面積。(4)降低輸入功率，并使用能夠在放電時自動切斷輸出功率的智能電源抑制電弧。(5)反應過程與沉積過程分室進行，既能有效提高薄膜沉積速率，又能使反應氣體與薄膜表面充分反應生成化合物薄膜。

特殊濺射沉積技術：反應濺射參數(shù)與生成物性能的關系：在純Ar狀態(tài)下濺射沉積的時純鋁膜，當?shù)獨獗灰胝婵帐液?，靶面發(fā)生變化，隨氮氣的量不斷上升，填充因子下降，膜內AlN含量上升，膜的介質性提高，方塊電阻增加，當?shù)獨膺_到某一值時，沉積膜就是純的AlN。同時電流不變的條件下，電壓下降，沉積速率降低。根據(jù)膜的導電性的高低可定性的將反應濺射過程分為兩種模式--金屬模式和化合物模式，介乎兩者之間是過渡區(qū)。一般認為膜的方塊電阻在1000之下是金屬模式，大于幾M為化合物模式。由于反應氣體量的增加，靶面上會形成一層化合物，薄膜成分變化的同時沉積速率下降當氣體量按原來增加量減少時，放電曲線及沉積速率都出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。磁控濺射在靶材表面建立與電場正交磁場，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題。

PVD技術特征：過濾陰極?。哼^濾陰極電弧配有高效的電磁過濾系統(tǒng)，可將弧源產生的等離子體中的宏觀大顆粒過濾掉，因此制備的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蝕性能好，與機體的結合力很強。離子束：離子束加工是在真空條件下，先由電子槍產生電子束，再引入已抽成真空且充滿惰性氣體之電離室中，使低壓惰性氣體離子化。由負極引出陽離子又經加速、集束等步驟，獲得具有一定速度的離子投射到材料表面，產生濺射效應和注入效應。由于離子帶正電荷，其質量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍，所以離子束比電子束具有更大的撞擊動能，是靠微觀的機械撞擊能量來加工的。反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現(xiàn)單機年產上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產。廣州直流磁控濺射用處

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。天津多層磁控濺射平臺

交流磁控濺射和直流濺射的區(qū)別：交流磁控濺射和直流濺射相比交流磁控濺射采用交流電源代替直流電源,解決了靶面的異常放電現(xiàn)象。交流濺射時，靶對真空室壁不是恒定的負電壓，而是周期一定的交流脈沖電壓。設脈沖電壓的周期為T,在負脈沖T—△T時間間隔內,靶面處于放電狀態(tài)，這一階段和直流磁控濺射相似；靶面上的絕緣層不斷積累正電荷，絕緣層上的場強逐步增大；當場強增大至一定限度后靶電位驟降為零甚至反向，即靶電位處于正脈沖△T階段。在△T時間內，放電等離子體中的負電荷─電子向靶面遷移并中和了絕緣層表面所帶的正電荷，使絕緣層內場強恢復為零，從而消除了靶面異常放電的可能性。天津多層磁控濺射平臺

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