磁控濺射的種（zhǒng）類有哪些？

　　磁控濺射（shè）包括（kuò）很（hěn）多種類。各有不同工（gōng）作原理和應用對象。但有一共同點：利用磁場（chǎng）與電場交互作用，使電子在靶表麵附近成螺旋狀運行，從（cóng）而（ér）增大電（diàn）子撞擊氬（yà）氣產生離子的概率。所產生的離子在電場作用下撞向靶麵從而濺射出靶材。
　　靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜（mó）膜層（céng）和基體結合力強。平衡靶源多用於半導體（tǐ）光學膜，非平（píng）衡多用於磨損裝飾（shì）膜。磁控陰極按照磁場位形分布（bù）不同，大致可分為平衡態（tài）磁控陰極和非平衡態磁控陰極。平衡態磁控陰極內（nèi）外（wài）磁鋼的磁通量大致相等，兩（liǎng）極磁力線閉合於靶麵，很好地將電子/等離子體約束在靶麵附（fù）近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作（zuò）氣壓（yā）和電壓下就能起輝並維持輝光放電，靶材利用率相對較高。但由於電子沿（yán）磁（cí）力線運動主要閉合於靶（bǎ）麵，基片區域所受離（lí）子（zǐ）轟擊較小。非平衡磁控濺射技術，即（jí）讓磁控陰極外磁極（jí）磁通大於內磁極，兩極磁力線在靶麵不完全閉合，部分磁力（lì）線可沿靶的邊緣延伸到基片區域，從而部分電子可以沿著磁力線擴展到基片，增加基片區域的等離子體密度和氣體電離率。不管（guǎn）平衡還是非平衡，若磁鐵靜止，其磁場特性決定了一般靶（bǎ）材利用率小於30%。為增大靶材利用率，可采用旋轉磁場（chǎng）。但旋轉磁場需要（yào）旋轉機構，同時濺射速率要減小。旋轉磁場（chǎng）多用於大型或貴重靶，如半（bàn）導體膜濺射。對於（yú）小型設備和一般工業設備，多用磁場靜止靶源（yuán）。
　　用磁控（kòng）靶源（yuán）濺射金屬和合金很容易，點（diǎn）火和濺射很方便。這是因為靶（陰極），等（děng）離子體和被濺零件/真空腔體可形成回路（lù）。但若濺射絕緣體（tǐ）（如陶（táo）瓷），則回路斷了。於是（shì）人（rén）們采用高頻電源，回路中加入很強的電容，這樣在絕緣回路中靶材（cái）成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺（jiàn）射速率很小，同時接（jiē）地技術很複雜，因而難大（dà）規模采用。為解決此問題，發明了磁控（kòng）反應（yīng）濺（jiàn）射。就是用金屬靶，加入氬氣和反應氣體如氮氣或氧氣（qì）。當金（jīn）屬靶材撞向零件時由於（yú）能量轉化，與反應氣體化合生成氮化物或氧化物。
　　磁（cí）控（kòng）反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。主（zhǔ）要（yào）問題是反應不光發生在（zài）零件表（biǎo）麵，也發生在陽極，真空腔（qiāng）體表麵以及靶源表麵，從而引起滅火，靶源（yuán）和工件表麵起弧（hú）等。德國萊寶發明的孿生靶源技術，很好的解決了這個問題。其原理是一對靶源互相為（wéi）陰陽極（jí），從而消除（chú）陽極表麵氧化或氮化。
　　冷卻是（shì）一（yī）切源（磁控，多弧，離子）所必需，因為能量很大一部分（fèn）轉為熱量，若無冷卻或冷卻不足，這種熱量將使靶源溫度達一千度以上從而溶化整個（gè）靶源。
　　標簽：磁控濺射