磁控溅射设备的工作原理是指电子在电场E的效果下,在飞向基片进程中与氩原子发生磕碰,使其电离发生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场效果下加速飞向阴靶,并以高能量炮击靶外表,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构成薄膜,而发生的二次电子会遭到电场和磁场效果,发生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨道近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线方式在靶外表做圆周运动,它们的运动途径不只很长,并且被捆绑在接近靶外表的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来炮击靶材,然后实现了高的沉积速率。
而磁控溅射镀膜设备对环境友好,耗材少,成膜均匀细密,与基体的结合力强。和传统的镀膜方法相比,磁控溅射镀膜设备具有许多的优点,如装饰效果好,金属质感强,易于操作等。特别在非金属物件的应用上,有着传统电镀无法比拟的优势。磁控溅射设备是现在汽车玻璃膜制造中的技能,与早期或现在一些劣质车膜出产商仍在选用的染色与镀铝复合方法来出产窗膜的工艺有着实质的不同。在上世纪八十年代初,在全球首先选用真空磁控溅射工艺商业化出产窗膜。
膜厚均匀性与磁控溅射靶的工作状态息息相关,如靶的刻蚀状态,靶的电磁场设汁等,因此,为保证膜厚均匀性,国外的薄膜制备公司或镀膜设备制造公司都有各自的关于镀膜设备(包括核心部件“靶”)的整套设计方案。同时,还有很多专门从事靶的分析、设计和制造的公司,并开发相关的应用设计软件,根据客户的要求对设备进行优化设计。国内在镀膜设备的分析及设计方面与国际先进水平之间还存在较大差距。
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