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溅射薄膜沉积技术原理
发布日期:
2023-06-06 11:16
来源
溅射沉积是一种物理气相沉积技术，通过用高能粒子轰击目标，将粒子从固体目标中喷出。这是一种将金属或其他材料薄膜沉积在各种表面上的电子工艺。通常，溅射用于在硅片、太阳能电池板和显示器上施加薄涂层。
溅射沉积的工作原理
溅射沉积在真空室中进行，其中引入惰性气体，最常见的是氩离子。两个物品被放置在这个腔室中：待镀的物品，也称为“衬底”，以及待施加的材料，也称为”溅射靶“。氩离子电离后，在电场的加速作用下获得动能，轰击目标。只有当氩离子能量达到靶电极的结合能（约为靶材料的升华热）时，才能实现靶表面的原子迁移。当轰击粒子的能量超过靶升华热的四倍时，原子被推出晶格位置，成为气相，从靶逃逸，并向镀覆材料行进。这个过程被称为溅射。对于大多数金属，溅射阈值能量约为10至25电子伏特。
简而言之，溅射沉积的基本原理可以分为三个工艺步骤
1、电镀材料气化：溅射；
2.电镀原子、分子或离子的迁移：原子、分子或者离子碰撞后发生各种反应；
3.电镀的原子、分子或离子沉积在基底上。
优点
在溅射沉积1中，耐久性好，通过溅射沉积获得的膜有时更硬并且更耐腐蚀；
2.应用范围广泛，几乎所有类型的无机和一些有机涂层材料都可以用于使用各种饰面的多组基材和表面；
3.环保，由于溅射沉积工艺发生在真空环境中，因此比电镀、涂装等其他传统涂层技术更环保。并且溅射过程不会产生CO或SO2等有毒气体；
4.易于清洁，可节省一般铜（金）产品的清洁和抛光时间和成本，用软布或玻璃清洁剂清洁溅射镀膜即可；
5、高品质多种选择，多种颜色的溅射膜，表面细腻光滑，富有金属光泽，永不褪色。常见的颜色有金黄色（TiN）、亮银色（CrN）、紫色（TiAlN）等。
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