磁控溅射镀膜机的工作原理是什么？

磁控溅射镀膜机的工作原理是什么？

 基本原理是：当稀薄气体在反常辉光下放电时，等离子体在电场作用下，对阴极靶表面进行炮击，溅射出靶表面上的分子、原子、离子和电子等，被溅射出的粒子带着一定的动能，沿一定的方向射向基体表面，并在基体表面形成涂层。

 磁控溅射镀膜机首先表现为简单的直流二极性溅射，其优点是设备简单，但直流二极性溅射的沉积速率较低；为了保持放电的自制性，必须在低气压下进行；绝缘材料不能溅射等缺陷限制了其应用。将热阴极和辅助阳极加入到直流二极溅射装置中，构成直流三极溅射。增加的热阴极和辅助阳极产生的热电子加强了气体原子的离子化，使得溅射即使在低气压下也能进行；另外，还降低了溅射电压，使得溅射在低气压、低电压状态下进行；共同放电电流增加，并且可以单独操作，不受电压影响。将电极(栅网)加到热阴极前面，组成四极溅射装置，放电趋于稳定。但是，这种设备很难获得较高浓度的等离子区，且堆积速度较低，因此无法得到广泛的工业应用。

 通过在靶材表面设置一个与电场正交的磁场，解决了二极溅射堆积率低、等离子体离化率低等问题，目前镀膜行业采用的主要方法之一是采用磁控溅射。与其他镀膜技术相比，磁控溅射有以下特点：可制备成靶面的材料范围广泛，几乎所有金属、合金和陶瓷材料都可制成靶面；在适当的条件下，多种靶面共溅射方式，可堆叠配比精确稳定的合金；可将氧、氮或其他活性气体加入到溅射的放电气氛中，可堆叠形成靶面物质与气态分子的化合物薄膜；通过精确控制镀膜过程，可简单获得均匀的高精度膜厚；通过离子溅射靶面材料由固态直接转化为等离子态，溅射靶不受限制，适用于大容量镀膜室的多靶面布置设计；由于镀膜速度快，膜层致密，附着力好，非常适合大规模高效工业生产。近几年来磁控溅射技术发展很快，有射频溅射、反响磁控溅射、非平衡磁控溅射、脉冲磁控溅射、高速溅射等。

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