真空镀膜机的工作原理是什么(有哪些优点)
发布日期:2022-08-15
真空镀膜机是真空应用领域的一个重要方面,它是以真空技能为基础,使用物理或化学办法,吸收离子合作磁控以及射频等一系列技能手段,为科学研究和实践出产供给薄膜制备的一种新工艺。简略地说,在真空中把金属、合金或化合物进行蒸腾或溅射,使其在被涂覆的物体上凝结并堆积的办法,称为真空镀膜。它已广泛地应用于光学、电子学、能源开发,理化仪器、建筑机械、包装、民用制品、外表科学以及科学研究等领域中。
真空镀膜机的工作原理
真空镀膜机分为两大类,即物理气相堆积(PVD)技能和化学气相堆积(CVD)技能。简易区分便是薄膜是否通过化学反应生成,是的话CVD,反之PVD。如下简介完成的办法:
真空镀膜机的工作流程简略来说便是电子在电场的效果下加快飞向基片的进程中与氩原子发生磕碰,电离出很多的氩离子和电子,电子飞向基片.氩离子在电场的效果下加快轰击靶材,溅射出很多的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)堆积在基片上成膜.
但在实践辉光放电直流溅射体系中,自持放电很难在低于1.3Pa的条件下保持,这是因为在这种条件下没有足够的离化磕碰.因此在低于1.3~2.7Pa压强下运行的溅射体系进步离化磕碰就显得尤为重要.进步离化磕碰的办法要么靠额外的电子源来供给,而不是靠阴极发射出来的二次电子;要么便是使用高频放电设备或许施加磁场的方法进步已有电子的离化效率.
事实上,真空镀膜机中二次电子在加快飞向基片的进程中遭到磁场洛仑磁力的影响,被捆绑在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的效果下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动途径很长,在运动进程中不断的与氩原子发生磕碰电离出很多的氩离子轰击靶材,通过屡次磕碰后电子的能量逐渐降低,脱节磁力线的捆绑,远离靶材,Z终堆积在基片上.
真空镀膜机便是以磁场捆绑而延伸电子的运动途径,改动电子的运动方向,进步作业气体的电离率和有用使用电子的能量.电子的归宿不仅仅是基片,真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿,因为一般基片与真空室及阳极在同一电势.磁场与电场的交互效果(EXB drift)使单个电子轨道呈三维螺旋状,而不是仅仅在靶面圆周运动.
蒸腾镀的物理进程包含:堆积材料蒸腾或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸腾源向基片外表输送→气态粒子附着在基片外表形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或发生化学键合。
真空度:P≤10-3 Pa基片间隔(相对于蒸腾源):10~50 cm