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磁控溅射技术分为直流(DC)磁控溅射、中频(MF)磁控溅射、射频(RF)磁控溅射,分别有何作用?

2025-02-19 13:37来源:蒂姆新材料作者:蒂姆新材料网址:http://蒂姆新材料
文章附图
磁控溅射技术是一种高效的物理气相镀膜方式,根据所采用的电源的不同,可分为直流(DC)磁控溅射、中频(MF)磁控溅射和射频(RF)磁控溅射。这三种磁控溅射技术各自具有独特的作用和特点,以下是对它们的详细分析:直流(DC)磁控溅射
  • 作用:直流磁控溅射主要用于溅射金属靶材,通过阳极基片和阴极靶之间的直流电压,使阳离子在电场的作用下轰击靶材,溅射出靶材原子并在基片上形成薄膜。
  • 特点
  • 溅射速率快,比离子溅射快上一个量级。
  • 成膜速率高,基片温度低,膜的粘附性好。
  • 但难以在大块扁平材料中均匀溅射,放电过程难以控制,工艺重复性差。
  • 适用于金属靶材,不适用于绝缘体靶材,因为绝缘体靶材会导致“靶中毒”现象。

中频(MF)磁控溅射
  • 作用:中频磁控溅射扩展了磁控溅射的应用范围,可用于溅射金属、半导体以及绝缘体等多种材料。
  • 特点
  • 设备简单,易于控制。
  • 镀膜面积大,附着力强。
  • 靶材利用率高,可达70%以上,延长了靶材的使用寿命。
  • 溅射速率快,且能有效杜绝靶材中毒现象。

射频(RF)磁控溅射
  • 作用:射频磁控溅射主要用于溅射绝缘体靶材,通过射频电源产生的交变电场,使电子在电场中加速并与氩原子碰撞产生离子,进而轰击靶材溅射出靶材原子。
  • 特点(与直流磁控溅射相比,射频磁控溅射在溅射绝缘体靶材方面具有显著优势):
  • 能够溅射绝缘体靶材,克服了直流磁控溅射在溅射绝缘体时出现的“靶中毒”问题。
  • 成膜质量高,适用于制备高质量、高性能的薄膜材料。

综上所述,直流、中频和射频磁控溅射技术各自具有独特的作用和特点,适用于不同的溅射需求和材料类型。在选择磁控溅射技术时,需要根据具体的溅射目标和材料特性进行综合考虑。


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