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真空镀膜之多弧离子镀 :
电弧电流一般为几安至几百安,工作电压为10-25V,这时阴极表面的全部电流集中在一个或多个很小的部位 , 形成明亮的阴极弧斑 , 阴极弧斑的直径为0.01-100um, 并以高达100m/s的速度在阴极靶表面随机运动 , 也可以利用磁场控制阴极弧斑的运动。低能电子沿着磁力线来回振荡,待电子能量将耗尽时,在电场的作用下***终沉积在基片上。在阴极弧斑的前方是高密度的金属等离子体, 由于电子向阳极快速移动而使阴极斑点前方出现离子堆积即形成正空间电荷 , 从而在阴极附近形成极强的电场, 导致场电子发射以维持弧光放电。
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物理l气相沉积(真空镀膜)基本方法 :
从被沉积物质的气化方式看,真空蒸镀为电阻加热、电子束加热、感应加热、激光加热等;这种镀膜剂在使用中,j基团会被紫外线分解,附着在上面的硅元素也随之脱落。溅射的镀料原子不是靠加热方式蒸发,而是靠阴极溅射由靶材获得沉积原子;离子镀可以分为蒸发式或者溅射式,蒸发式为电阻加热、电子束加热、感应加热、激光加热等,溅射式由进入辉光放电空间的原子由气体提供,反应物沉积在基片上。
镀膜工艺流程中工艺参数的控制和对膜层沉积的影响 :
偏压:偏压施加于工件上,在辉光清洗时工件(阴极)与炉体之间产生辉光放电,部分气被电子离化产生离子,离子(带正电)在负偏压作用下受工件吸引轰击清洗工件表面,偏压越大,对工件的轰击净化越干净,但同时工件本身的温升也越大,特别是尖角位棱角位置;在离子轰击中用于加速离子,提高离子轰击工件表面的能量,去除表面氧化层和吸附物,达到提高膜层结合力的作用。真空蒸镀:在真空中加热使金属、合金或化合物蒸发,然后凝结在基体表面上的方法叫真空蒸镀。
占空比:占空比是指脉冲偏压的通断时间比,占空比越大,同一个周期时间内偏压输出时间越长,增大占空比可以提高离子轰击的能量,有利于提高膜基结合力和膜层致密性和膜层的硬度,但会提高工件的温升;减小占空比有利于***打火损伤和降低工件表面的温度、辉光放电清洗和离子轰击的效果。离子镀时,蒸发料粒子是以带电离子的形式在电场中沿着电力线方向运动,习而凡是有电场存在的部位,均能获得良好镀层,这比普通真空镀膜只能在直射向上获得镀层优越得多。
真空度:真空度是指处于真空状态下气体的稀薄程度,用压强表示,压强越低,其稀薄程度越大,真空度越高。镀膜过程中,真空度主要通过控制ya气流量来改变。
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