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真空鍍膜技術(shù)是氣相物理沉積的方法之一,也叫真空電鍍.是在真空條件下,用蒸發(fā)器加熱鍍膜材料使之升華,蒸發(fā)粒子流直接射向基體,在基體表面沉積形成固體薄膜.

基本原理:

真空鍍膜過(guò)程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片.氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜.

但在實(shí)際輝光放電直流濺射系統(tǒng)中,自持放電很難在低于1.3Pa的條件下維持,這是因?yàn)樵谶@種條件下沒(méi)有足夠的離化碰撞.因此在低于1.3~2.7Pa壓強(qiáng)下運(yùn)行的濺射系統(tǒng)提高離化碰撞就顯得尤為重要.提高離化碰撞的方法要么靠額外的電海南真空爐體安裝子源來(lái)提供,而不是靠陰極發(fā)射出來(lái)的二次電子;要么就是利用高頻放電裝置或者施加磁場(chǎng)的方式提高已有電子的離化效率.

事實(shí)上,真空鍍膜中二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng),該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線的束縛,遠(yuǎn)離靶材,Z終沉積在基片上.

真空鍍膜就是以磁場(chǎng)束縛而延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑,改變電子的運(yùn)動(dòng)方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量.電子的歸宿不僅僅是基片,真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也海南真空爐體安裝是電子歸宿,因?yàn)橐话慊c真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì).磁場(chǎng)與電場(chǎng)的交互作用(EXB drift)使單個(gè)電子軌跡呈三維螺旋狀,而不是僅僅在靶面圓周運(yùn)動(dòng).