鋁涂層具有優(yōu)良的耐腐蝕性和良好的經(jīng)濟效益，在耐蝕性涂層方面一直是圍內外選用較多的涂層。另外，鋁涂層因具有良好的附著性、反射性及漂亮的銀白色外觀等，在半導體器件、大規(guī)模集成混合電路、日常用品及建筑材料裝飾都有著廣泛的應用。總結下來，鋁涂層主要應用于以下幾個方向：一是作為超薄鋁薄膜的應用，主要利用鋁涂層的光學特性和電學性能；二是在多層膜制備中作為中間層的應用，例如鋁涂層作為中間層或底層來優(yōu)化整個薄膜系統(tǒng)的性能等。三是在基體表層直接沉積鋁涂層，作為防腐蝕涂層或裝飾性表面等。

磁控濺射鍍膜技術

1、濺射現(xiàn)象

濺射現(xiàn)象由Grove于1852年首次描述，直到到20世紀40年代，濺射鍍膜得到了發(fā)展。到20世紀60年代，伴隨著半導體工業(yè)的蓬勃發(fā)展，濺射鍍膜技術得到了普及和產(chǎn)業(yè)化應用。濺射是個隨著多種能量傳遞機制的復雜散射過程Ⅲ，入射粒子以高能量與到靶材表面時發(fā)生彈性碰撞，能量被逐次傳遞。部分原子獲得足夠克服表面勢壘的向外的動量，從而脫離靶面成為濺射粒子。

2、濺射鍍膜

濺射鍍膜是采用離子轟擊靶材表面，靶材的原子被轟擊出來后經(jīng)過輸運沉積在基體表面成膜的過程。通常采用氣體放電將氣體分解成可導電的離子與電子形成等離子體，電子吸收外電場所提供的能量后又可不斷地產(chǎn)生新的離子和電子，其中正離子經(jīng)電場加速后高速轟擊陰極靶材，轟擊出的靶體原子或分子以很高的速度飛向基體表面凝聚成膜。可見，氣體放電是薄膜濺射的物理基礎。

入射一個離子所濺射出的原子個數(shù)稱為濺射產(chǎn)額或濺射率，因此濺射率越大，可供沉積成膜的原子數(shù)量越多，生成膜的速度就越快。影響濺射率的因素主要為入射離子、靶材性質及溫度。

濺射鍍膜可以分為直流二極濺射、直流三極濺射、射頻濺射和磁控濺射。其中磁控濺射技術是為提高二級濺射的濺射速率和減小由于二次電子碰撞基體發(fā)熱的不利影響而發(fā)展的新技術。

3、磁控濺射鍍膜

磁控濺射是在陰極靶材后面放置磁鋼，從而使靶表面上方形成一個正交的磁場，電場及磁場方向與陰極表面平行。洛倫茲力可使高能電子作來回振蕩的擺線運動，增加氣體分子電離，而電子本身能量降低后被輔助陽極吸收，從而消除了由于二級濺射中的基底被粒子轟擊而使溫度劇烈升高以及被電子輻照引起的損傷等。磁控濺射具有低溫低損傷、濺射速率快，且其沉積的膜層均勻、致密、缺陷少、膜基結合力強、膜層的成分與靶材成分接近及膜層的繞鍍性好等較多的優(yōu)點。

磁控濺射的形式多種多樣，按照所采用的電源類型可分為直流磁控濺射、中頻磁控濺射和射頻濺射；按照靶材的形狀可分為柱狀磁控濺射靶、錐形靶和平面磁控濺射靶；按磁場結構分類可分為非平衡磁控濺射及平衡磁控濺射。本文采用直流脈沖磁控濺射技術制備鋁涂層。

相關鏈接