膜層質(zhì)量影響因素

更新時(shí)間：2024-08-23

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膜層質(zhì)量關(guān)鍵是指膜層的應(yīng)力、膜層厚度的均勻性和膜層的反射率等。

影響膜層應(yīng)力的因素

不同的材料有不同的熱膨脹系數(shù)，膜層材料與鍍件的熱膨脹系數(shù)相差越小，膜層因溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力就越小，金屬或合金的韌性愈好，則沉積膜層的應(yīng)力愈小。

膜層的應(yīng)力隨真空度的提高而降低，當(dāng)濺射時(shí)氬氣的分壓低于0.13Pa時(shí)，膜層一般不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。

濺射粒子與鍍件的入射角度小于 15°，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，大于 15°后，膜層應(yīng)力裂紋隨角度的增大而增加。

鍍件加熱是產(chǎn)生應(yīng)力裂紋的主要原因之一，因此，鍍件的溫度一般控制在產(chǎn)生裂紋的臨界溫度以下。

影響膜層厚度均勻性的因素

若磁控源在整個(gè)靶面上的濺射不均勻，會(huì)導(dǎo)致膜層厚度不均勻。因此，在設(shè)計(jì)磁控源時(shí)，合理安排磁體結(jié)構(gòu)，使邊線或兩端的磁場強(qiáng)度大于中間的磁場強(qiáng)度，便可改善膜

厚的分布。鍍件相對(duì)于磁控源有各種不同的運(yùn)動(dòng)方式，應(yīng)根據(jù)磁控源的形狀而定。行星機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式的成膜性均勻，臺(tái)階覆蓋性能好，鍍件裝載量大，它便是經(jīng)常采用的運(yùn)動(dòng)方式。選擇磁控源和鍍件間的相對(duì)位置，讓鍍件運(yùn)動(dòng)，使其各表面受濺射的幾率相等。

影響膜層反射率的因素

一般濺射速率越大，得到的膜層反射率越高，但不同金屬膜層的反射率與濺射速率關(guān)系不同，應(yīng)通過試驗(yàn)確定很好的濺射速率。鍍件表面粗糙度愈低，則膜層反射率愈大，反之亦然。膜層的反射率隨膜厚的增加而降低，對(duì)不同的金屬材料，其影響程度也不一樣。一般膜層的反射率隨氬氣壓力的增加而急劇下降，因此，氬氣分壓應(yīng)控制在0.40~0.53Pa范圍內(nèi)。

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