磁控溅射:在真空环境下,通过电压和磁场的共同作用,以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击,致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同,导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
离子束DLC:碳氢气体在离子源中被离化成等离子体,在电磁场的共同作用下,离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上,沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压,因而离子能量更大,使得薄膜与基片结合力很好;离子电流更大,使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构,工艺控制精度可达几个埃,并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至。
总之,化学气相沉积就是,利用气态物质在固体表面上进行化学反应,生成固态沉积物的过程。其过程如下:
(1)反应气体向工件表面扩散并吸附。
(2)吸附于工件表面的各种物质发生表面化学反应。
(3)生成物质点聚集成晶核并长大。
(4)表面化学反应中产生的气体产物脱离工件表面返回气相。
(5)沉积层与基体的界面发生元素的相互扩散,而形成镀层。
CVD法是,将工件置于有氢气保护的炉内,加热到800℃以上高温,向炉内通入反应气体,使之在炉内热解,化合成新的化合物沉积在工件表面。在模具的应用中,其覆膜厚度一般为6-10μm。
射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PCVD)
在低压容器的两极上加高频电压则产生射频放电形成等离子体,射频电源通常采用电容耦合或电感耦合方式,其中又可分为电极式和无电极式结构,电极式一般采用平板式或热管式结构,优点是可容纳较多工件,但这种装置中的分解率远低于1%,即等离子体的内能不高。电极式装置设在反应容器外时,主要为感应线圈,如图5,也叫无极环形放电,射频频率为13.56MHz。
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