磁控溅射镀膜的特点

1、靶材粒子能量高（比热蒸发高出1个数量级），所制备膜层更致密，与石英片结合力更高：

2、一般备有辅助离子源，可以用来清洗石英片，清洗效果好；

3、易于制备熔点高的材料；

4、制备合金膜层，可以保证膜层材料比例与靶材相同；

5、由于装有中和器，也可以用来制备绝缘膜层。

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磁控溅射种类

用磁控靶源溅射金属和合金很容易，点火和溅射很方便。这是因为靶（阴极），等离子体，和被溅零件/真空腔体可形成回路。但若溅射绝缘体如陶瓷则回路断了。于是人们采用高频电源，回路中加入很强的电容。这样在绝缘回路中靶材成了一个电容。但高频磁控溅射电源昂贵，溅射速率很小，同时接地技术很复杂，因而难大规模采用。为解决此问题，发明了磁控反应溅射。就是用金属靶，加入Ar和反应气体如氮气或氧气。当金属靶材撞向零件时由于能量转化，与反应气体化合生成氮化物或氧化物。磁控反应溅射绝缘体看似容易，而实际操作困难。主要问题是反应不光发生在零件表面，也发生在阳极，真空腔体表面，以及靶源表面。从而引起灭火，靶源和工件表面起弧等。其原理是一对靶源互相为阴阳极，从而消除阳极表面氧化或氮化。冷却是一切源（磁控，磁控溅射镀膜机，多弧，离子）所必需，因为能量很大一部分转为热量，若无冷却或冷却不足，这种热量将使靶源温度达一千度以上从而溶化整个靶源。

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磁控溅射镀膜机原理

由此可见，溅射过程即为入射离子通过一系列碰撞进行能量交换的过程，入射离子转移到逸出的溅射原子上的能量大约只有原来能量的1%，大部分能量则通过级联碰撞而消耗在靶的表面层中，并转化为晶格的振动。溅射原子大多数来自靶表面零点几纳米的浅表层，可以认为靶材溅射时原子是从表面开始剥离的。如果轰击离子的能量不足，则只能使靶材表面的原子发生振动而不产生溅射。如果轰击离子能量很高时，溅射的原子数与轰击离子数之比值将减小，这是因为轰击离子能量过高而发生离子注入现象的缘故。

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