鍍膜靶材上的薄膜是一種特殊的物質(zhì)形態(tài)。在厚度這個特定方向上尺寸很小，是一個微觀可測的量，而且薄膜厚度由于表面和界面的存在，使物質(zhì)連續(xù)性發(fā)生終端，使得薄膜材料與靶材材料產(chǎn)生了不同的獨特性能。而靶材主要是利用磁控濺射進行鍍膜的，凱澤金屬通過下文分享鈦靶材濺射鍍膜的原理及技術(shù)特點。
一、濺射鍍膜的原理
濺射鍍膜技術(shù)是用離子轟擊靶材表面，把靶材的原子被擊出的現(xiàn)象稱為濺射。濺射產(chǎn)生的原子沉積在基體表面成膜稱為濺射鍍膜。通常是利用氣體放電產(chǎn)生氣體電離，其正離子在電場作用下高速轟擊陰極靶體，擊出陰極靶體原子或分子，飛向被鍍基體表面沉積成薄膜。簡單講濺射鍍膜是利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生離子的。
通常，濺射鍍膜裝置是在真空放電室中置兩個電極，陰極靶由鍍膜材料組成，真空室中通人壓力為0.1~10Pa的氬氣，在陰極1~3kV直流負高壓或13.56MHZ的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。產(chǎn)生的氬離子轟擊靶表而，并使濺射出的靶原子沉積在基片上。
二、濺射鍍膜的技術(shù)特點
1、沉積速度快
高速磁控濺射電極與傳統(tǒng)二級濺射電極的差別在于，在靶材的下面配置磁鐵，由此在靶材表面產(chǎn)生封閉的不均勻磁場。電子所受的羅侖茲力向著不均勻磁場的中心，由于聚焦作用，電子的逃逸少，不均勻磁場沿著靶表面一周，不均勻磁場中捕集的二次電子與氣體分子發(fā)生多次反復(fù)碰撞，提高了氣體分子的高化率。因此，高速磁控濺射消耗的功率低，卻能獲得很大的鍍膜效率，具有理想的放電特性。
2、基板溫度低
高速磁控濺射，也稱作低溫濺射。其理由是這種裝置利用了相互垂直的電磁場空間中的放電。靶表面產(chǎn)生的二次電子，在相互.垂直的電磁場作用下，被束縛在靶表面附近，沿著跑道做圓滾線運動、和氣體分子反復(fù)碰撞，使氣體分子電離。同時電子本身漸失去所帶的能量，經(jīng)過多次碰撞，待其能量幾乎完全喪失之后才能脫離靶的表面附近到達基板。由于電子的能量很低，因此不至于使靶的溫升過高。這樣就能抑制普通二極賤射中由于高能電子轟擊造成的基板溫升過高，實現(xiàn)了低溫化。
3、膜結(jié)構(gòu)范圍廣
由真空蒸鍍和被射鍍膜等氣相沉積法所得到的薄膜結(jié)構(gòu)，和由通常存在的大塊固體變薄所得到的結(jié)構(gòu)存在相當(dāng)大的差別。通常存在的固體屬于三維基本相同的結(jié)構(gòu)，氣相沉積的薄膜與此不同，屬于不均勻結(jié)構(gòu)。薄膜呈柱狀生長的模式，已能用掃描電鏡詳細觀察。薄膜的這種柱狀生長、是由基板表面原有的凹凸和在基板上長出的突出部位產(chǎn)生的幾何陰影造成的。但是，柱的形狀、尺寸等因薄膜形成時的基板溫度、沉積原子的表面擴散、雜質(zhì)原子的埋藏以及入射原子相對于基板表面的入射角不同，表現(xiàn)出相當(dāng)大的差異。在過度溫度范圍內(nèi)，薄膜具有纖維狀結(jié)構(gòu)，密度高，由微細小柱狀晶組成，這是濺射膜所特有的結(jié)構(gòu)。
濺射氣壓、膜沉積速度對膜的結(jié)構(gòu)也有影響。由于氣體分子具有抑制沉積原子在基板表面擴散的作用，濺射氣壓高產(chǎn)生的效果相當(dāng)于模型中基板溫度降低。因此，在高濺射氣壓下能得到多孔的含有微細晶粒的薄膜。這種晶粒尺寸較小的薄膜適用于潤滑、耐磨、表面硬化等機械功能的應(yīng)用中。
4、組織成分均勻
化合物、混合物、合金等，由于各組分:的蒸氣壓不同，或因加熱時要分解，若用真空蒸鍍法鍍膜是相當(dāng)困難的。濺射鍍膜法是使靶表面層的原子一層一層地移到基板，從這種意義上講是一種更加完善的制取薄膜的技術(shù)。各種各樣的材料都可以用濺射法進行工業(yè)化的鍍膜生產(chǎn)。
當(dāng)對合金進行濺射鍍膜時，如果比較靶和濺射膜的成分，在有些情況下也能發(fā)現(xiàn)二者有差別。可以認(rèn)為，宏觀上靶表面的成份是均勻的，而微觀上是不均勻的。實際上，各種不同金屬之間的濺射產(chǎn)額并沒有很大的差別。
通過上述介紹，我們了解了關(guān)于濺射鍍膜的原理及技術(shù)特點，原理主要是利用氣體放電產(chǎn)生氣體電離子，再通過高速轟擊靶體，被鍍基體表面沉積形成薄膜。而技術(shù)特點主要有沉積速度快，基板溫度低，膜結(jié)構(gòu)范圍廣及組織成分均勻四個。寶雞市凱澤金屬材料有限公司是一家研發(fā)生產(chǎn)鈦靶、鉻靶、鋯靶、鎳靶、鈦鋁靶、鈦絲、鈦加工件、鈦鍛件等金屬材料為主的高新技術(shù)企業(yè)，十余年專注于濺射靶材、鍍膜靶材、平面多弧靶材研發(fā)、生產(chǎn)，靶材組織結(jié)構(gòu)均勻、濺射成膜性能優(yōu)異，如果您對靶材有疑問或需要，歡迎聯(lián)系凱澤金屬。
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