溅射薄膜沉积技术原理
发布时间:
2024-01-09 11:14
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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射出来。 这是一种将金属或其他材料的薄膜沉积到各种表面上的电子过程。 最常见的是,溅射用于在硅晶片、太阳能电池板和显示器上涂敷薄涂层。
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。 该室中放置有两个物品:要电镀的物品,也称为“基板”,以及要涂敷的材料,也称为“溅射靶”。 氩离子电离后,在电场加速下获得动能轰击目标。 只有当氩离子能量达到靶材电极的结合能(大约是靶材的升华热)时,才能实现靶材表面的原子迁移。 当轰击粒子的能量超过靶材升华热的四倍时,原子被推出晶格位置,变成气相,从靶材逸出,并向镀层材料行进。 这个过程称为溅射。 对于大多数金属,溅射阈值能量约为 10 至 25 电子伏。
简而言之,溅射沉积的基本原理可分为三个工艺步骤
1、电镀材料气化:溅射;
2、电镀原子、分子或离子的迁移:原子、分子或离子碰撞后发生各种反应;
3.电镀原子、分子或离子沉积在基材上。
优点
溅射沉积的特点 1、耐久性好,溅射沉积获得的薄膜有时更硬,更耐腐蚀;
2、适用范围广,几乎所有类型的无机和部分有机涂层材料均可用于多组基材和使用各种饰面的表面;
3、环保,由于溅射沉积过程发生在真空环境下,因此比电镀、喷漆等其他传统镀膜技术更加环保。 并且溅射过程不会产生CO或SO2等有毒气体;
4、清洗方便,可节省一般铜(金)制品清洗、抛光的时间和费用,用软布或玻璃清洁剂清洗溅射镀膜即可;
5、高品质多选择,溅射膜颜色多样,表面细腻光滑,富有金属光泽,永不褪色。 常见颜色有金黄色(TiN)、亮银(CrN)、紫色(TiAlN)等。
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