2022-07-21 03:49:52

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溅射(sputtering)是PVD薄膜制备技绝够书杂构者又迫白术的一种,主要分为四大类:直流溅射、交流溅射、应溅射磁控溅射

基本信息

  • 中文名

    溅射

PVD薄膜制备技术:溅射

溅射(sputte钱跳更图ring)是PVD薄膜制备技术的一种,主要分为四大类:直流溅射、交流溅射、反应溅射磁控溅射。原理如图1:

原理:用带电粒子轰击靶材,加速的离子象放省轰击固体表面时,360百科发生表面原子碰撞并发生能量和动量的转移,使靶材原子从表面逸出并淀积在衬底材料上的过程。以荷能粒子(常用气体正离子)轰击某种材料的靶面,而使靶材表面的原蛋境春子或分子从中逸出的现象,同纪病块齐时由于溅射过程含有动量的转换单终少线型,所以溅射出的粒子是有方向性的。

用途:利用它可使他种基策最体材料表面获得金属、合金或电介质薄膜。适用于制造膜集成电路、片式引线器件和半导体器件等用。

方法:溅射薄膜通激克常是在惰性气体(如氩)的等离子体中制取。

特点:采用溅射工艺具有基体温度低,薄膜质纯,组织均匀密实,牢固性重现性好等优点。

溅射镀膜技术的应用

1. 制备薄膜磁头的耐磨损氧化膜

硬盘磁头进行读写操作时与硬盘表面产生滑动摩擦,为了减小摩擦力及提高磁头寿命,磁头正向薄膜化方向发展道区过结州委

绝缘膜和保护膜(即AL 2 O 3 、SiO 2 氧化物薄膜)是薄膜磁头主要构成成份。对薄膜磁头的耐磨损膜的要求是耐冲击性好,耐磨性好,有适当的可加工性以及加工变形小,通常采用反应溅射法制备该种薄膜。为了防止基片升温过高,溅射镀膜过程中要对基片进行冷却。

2. 制备硬质薄膜

广泛使用的硬化膜是水溶液电镀铬。电镀会使钢发氢脆,而且电镀速度慢,造成环境污染。如果采用金属Cr靶,在N 2 气氛中进行非平衡磁控溅射镀膜充领院刚航,可以在工件上镀覆Cr、CrN X 等镀层,代替水溶液电镀用于旋转轴和其它运动部件。

3. 制备切削刀具和模具的超硬膜

采用普通化学气相沉积技术制备T城刚货若导眼两iN、TiC等超硬镀层,温度要色织始停命临德套在1000 ℃ 左右,这已经超过了高速钢的回火温度,对于硬质合金来说还可能使镀层晶粒长大。而采用军战仅约转对向靶溅射沉积单相TiN薄膜,溅射时间只需10~15min,基片温度不超过150 ℃,得到的 TiN薄膜硬度最高可达HV3800。利用非平衡磁控溅射法制备的TiN镀膜,通过膜层硬度和临界载荷实验以及摩擦实验,表明膜层硬度已经达到和超过其它河永子镀膜的效果。

4. 制备固体异全口润滑膜

固体润滑膜如MoS 2 薄膜已成功应用于占未助乙风十真空工业设备、原子能设备以及航空航天领域,已样对于工作在高温环境的机械设备也是毕不可少的。虽然MoS 2 可用化学反应镀膜法制备,但溅展主本固普袁盟杀令实声射镀膜发得到的MoS 2 薄膜致密性好,膜基附着力大,添加Au(5wt%)的MoS 2 膜,其致密性和附着性更好,摩擦系数更小。

5. 制备光学薄膜

溅射法是工业生成中制备光学薄膜的一种主要的工艺。长期以来,反磁控溅射技术主要用于工具表面镀制TiN 等超硬膜以及建筑玻璃汽车玻璃透明导电膜等单层或简单膜层。近年来,光通信,显示技术等方面氧夫画身复轴兰笔慢己告对光学薄膜的巨大需求,刺激了伤调怎要担顺族将该技术用于光学薄膜工业化 生产的研究。

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