復合靶材技術是將兩種或多種材料復合在一起制成靶材,通過磁控濺射技術實現多種材料的共濺射。該技術可以制備出具有復雜成分和結構的薄膜,滿足特殊應用需求。在實際應用中,科研人員和企業通過綜合運用上述質量控制策略,成功制備出了多種高質量、高性能的薄膜材料。例如,在半導體領域,通過精確控制濺射參數和氣氛環境,成功制備出了具有高純度、高結晶度和良好附著力的氧化物薄膜;在光學領域,通過優化基底處理和沉積過程,成功制備出了具有高透過率、低反射率和良好耐久性的光學薄膜;在生物醫學領域,通過選擇合適的靶材和沉積參數,成功制備出了具有優良生物相容性和穩定性的生物醫用薄膜。磁控濺射設備一般包括真空腔體、靶材、電源和控制部分,這使得該技術具有廣泛的應用前景。北京脈沖磁控濺射方案

廣東省科學院半導體研究所開發的磁控濺射復合涂層技術在高級裝備領域展現出巨大潛力。通過將 CrN 基涂層與自潤滑相結合,采用多靶磁控濺射系統實現分層沉積 —— 底層通過高能脈沖磁控濺射形成高結合力過渡層,表層通過平衡磁控濺射引入 MoS?潤滑相。該復合涂層硬度達到 28GPa,摩擦系數低至 0.08,在高溫高載荷環境下仍能保持穩定性能。應用于航空發動機軸承部件后,使部件使用壽命延長 3 倍以上,相關技術已通過航空航天領域的嚴苛驗證。北京脈沖磁控濺射方案磁控濺射制備的薄膜具有優異的電學性能和磁學性能。

廣東省科學院半導體研究所在反應磁控濺射領域的工藝優化成果 ,尤其在化合物薄膜制備中形成技術特色。針對傳統反應濺射中靶材 “中毒” 導致的沉積速率驟降問題,團隊采用脈沖磁控濺射技術,通過優化脈沖頻率與占空比,平衡了靶材濺射與表面反應速率。以 Al?O?絕緣薄膜制備為例,通過精確控制磁控濺射的氧氣流量與濺射功率比例,使薄膜介電常數達到 9.2,漏電流密度低于 10?? A/cm2。該技術已成功應用于半導體器件的鈍化層制備,使器件擊穿電壓提升 20%,可靠性 增強。
通過旋轉靶或旋轉基片,可以增加濺射區域,提高濺射效率和均勻性。旋轉靶材可以均勻消耗靶材表面,避免局部過熱和濺射速率下降;而旋轉基片則有助于實現薄膜的均勻沉積。在實際操作中,應根據薄膜的特性和應用需求,合理選擇旋轉靶或旋轉基片的方式和參數。定期清潔和保養設備是保證磁控濺射設備穩定性和可靠性的關鍵。通過定期清潔鍍膜室、更換靶材、檢查并維護真空泵等關鍵部件,可以確保設備的正常運行和高效濺射。此外,還應定期對設備進行校準和性能測試,以及時發現并解決問題,確保濺射過程的穩定性和高效性。磁控濺射技術可以制備出具有高生物相容性、高生物活性的薄膜,可用于制造生物醫學器件。

在磁控濺射靶材的優化設計方面,研究所提出了基于磁場分布的梯度制備方案,并申請相關發明專利。其創新方法根據磁控濺射設備磁場強度分布特征,采用溶液涂布工藝對靶材進行差異化厚度設計 —— 磁場強區增加涂布厚度,弱區減小厚度,經 200-1500℃燒結后形成適配性靶材。這種設計使平面靶材的材料利用率從傳統的 30%-40% 提升至 65% 以上,同時通過溶液加工與濺射沉積的協同,使薄膜致密度與附著力較直接溶液沉積法提升兩倍以上。該技術有效解決了靶材消耗不均與薄膜質量不足的雙重難題,降低了整體制備成本。了解不同材料的濺射特性和工藝參數對優化薄膜性能具有重要意義。貴州真空磁控濺射過程
磁控濺射設備結構簡單,操作方便,具有較高的生產效率和靈活性,適合大規模生產。北京脈沖磁控濺射方案
在當今高科技和材料科學領域,磁控濺射技術作為物理的氣相沉積(PVD)的一種重要手段,憑借其高效、環保、可控性強等明顯優勢,在制備高質量薄膜材料方面扮演著至關重要的角色。然而,在實際應用中,如何進一步提升磁控濺射的濺射效率,成為了眾多科研人員和企業關注的焦點。磁控濺射技術是一種在電場和磁場共同作用下,通過加速離子轟擊靶材,使靶材原子或分子濺射出來并沉積在基片上形成薄膜的方法。該技術具有成膜速率高、基片溫度低、薄膜質量優良等優點,廣泛應用于半導體、光學、航空航天、生物醫學等多個領域。然而,濺射效率作為衡量磁控濺射性能的重要指標,其提升對于提高生產效率、降低成本、優化薄膜質量具有重要意義。北京脈沖磁控濺射方案