【工控老鬼】在现场01 -工程玻璃磁控溅射系统
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
工控老鬼技术Blog:http://blog.sina.com.cn/wincchome
E-mail:hispeed@foxmail.com
http://user.qzone.qq.com/920500908
磁控溅射的工作原理
磁控溅射(magnetron-sputtering)是70年代迅速发展起来的一种“高速低温溅射技术”。
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。
磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。
磁控溅射的应用:
1、工程玻璃镀膜(参考LowE玻璃镀膜技术)
镀膜玻璃是采用热解法、真空法、化学镀膜法等,在玻璃表面涂以金属、金属氧化物薄膜或非金属氧化物薄膜,或采用电浮法、等离子交换方法,向玻璃表面渗入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成反射膜的玻璃。
镀膜玻璃的性能原理主要是薄膜光学原理。单层膜系是利用某些薄膜材料的红外线反射性能,达到热反射功能,和利用薄膜本身的可见光谱反射特性,形成反射颜色。多层膜系是利用某些薄膜材料的红外线反射性能的同时,利用薄膜在可见光谱范围的干涉效应,通过对薄膜厚度的调整,既达到了热反射功能又可形成所需的反射颜色。
2、表面加工和处理技术。利用镀膜的特性将高性能的膜层镀到工件的表面,从而提高工件的性能!现在镀膜技术在合金刀具的表面处理中应用及其广泛!有兴趣的朋友可以关注一下!