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雙靶磁控濺射儀可用于制備單層或多層鐵電薄膜、導(dǎo)電薄膜、合金薄膜、半導(dǎo)體薄膜、陶瓷薄膜、介質(zhì)薄膜、光學(xué)薄膜、氧化物薄膜、硬質(zhì)薄膜、聚四氟乙烯薄膜等。與同類設(shè)備相比,其不僅應(yīng)用廣泛,且具有體積小便于操作的優(yōu)點(diǎn),是一款實(shí)驗(yàn)室制備材料薄膜的理想設(shè)備。
雙靶磁控濺射儀原理
磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生E(電場(chǎng))×B(磁場(chǎng))所指的方向漂移,簡(jiǎn)稱E×B漂移,其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng),則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng),而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)E的作用下zui終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。
雙靶磁控濺射儀特點(diǎn):
1、附著力要求:薄膜與玻璃片、硅片或者陶瓷基底的附著力能夠承受3次膠帶拉伸試驗(yàn),薄膜沒有被破壞。
2、樣品具有反濺射功能,可對(duì)樣品進(jìn)行鍍前預(yù)清洗。
3、設(shè)備配有陽(yáng)極層離子源,可對(duì)樣品進(jìn)行清洗,同時(shí),可在鍍膜時(shí),對(duì)樣品進(jìn)行輔助沉積。
4、工藝氣體:工作氣路2路:獨(dú)立質(zhì)量流量控制器2路,用于反應(yīng)氣體進(jìn)氣和氬氣氣路,采用MKS質(zhì)量流量計(jì);具有混氣功能;腔內(nèi)氣壓可測(cè)可調(diào)可控。
5、濺射室烘烤照明:采用紅外加熱除氣方式,烘烤溫度:150℃。
6、真空室內(nèi)有襯板,避免濺射材料直接濺射到濺射室真空壁上。(在后面表格體現(xiàn))
7、設(shè)備具有斷水?dāng)嚯娺B鎖保護(hù)功能,有防止誤操作保護(hù)功能。系統(tǒng)采用手動(dòng)控制膜制備過程可控制靶擋板、樣品轉(zhuǎn)動(dòng)、樣品控溫等。