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磁控溅射技术原理及应用简介

更新时间:2022-07-21点击次数:2400

磁控溅射技术原理及应用简介

一、磁控溅射原理

磁控溅射是一种常用的物理气相沉积(PVD)的方法,具有沉积温度低、沉积速度快、所沉积的薄膜均匀性好,成分接近靶材成分等众多优点。传统的溅射技术的工作原理是:在高真空的条件下,入射离子(Ar+)在电场的作用下轰击靶材,使得靶材表面的中性原子或分子获得足够动能脱离靶材表面,沉积在基片表面形成薄膜。但是,电子会受到电场和磁场的作用,产生漂移,因而导致传溅射效率低,电子轰击路径短也会导致基片温度升高,为了提高溅射效率,在靶下方安装强磁铁,中央和周圈分别为NS极。电子由于洛伦兹力的作用被束缚在靶材周围,并不断做圆周运动,产生更多的Ar+轰击靶材,大幅提高溅射效率,如图所示,采用强磁铁控制的溅射称为磁控溅射。

 


         
磁控溅射原理                                                               磁控溅射设备

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二、磁控溅射优点

1沉积速率快,沉积效率高,适合工业生产大规模应用

2基片温度低,适合塑料等不耐高温的基材镀膜

3制备的薄膜纯度高、致密性好、薄膜均匀性好、膜基结合力强

4可制备金属、合金、氧化物等薄膜

5环保无污染。

三、应用实例

      镀金效果       镀铁效果            镀铜效果



 


 下图为铜膜AFM

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下图为铜膜光镜图

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