离子镀的类型

文章作者:广东振华科技
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发布时间:2023-08-14
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    离子镀膜层的沉积离子来源于各种类型的蒸发源或溅射源,从离子来源的角度可分成蒸发离子镀和溅射离子镀两大类:

(1) 蒸发离子镀:通过各种加热方式加热镀膜材料,使之蒸发产生金属蒸气,将其引入以各种方式激励产生的气体放电空间中使之电离成金属离子,它们到达施加负偏压的基片上沉积成膜。

    蒸发离子镀的类型较多,按膜材的气化方式分,有电阻加热、电子束加热、等离子体束加热、高频或中频感应加热、电弧放电加热蒸发等;按气化分子或原子的离化和激发方式分,有辉光放电型、电子束型、热电子束型、等离子束型、磁场增强型以及各类型离子源等。

    不同的蒸发源和不同原子的电离与激发的方式有多种组合,因此出现了许多种蒸发源源等。型离子镀的方法,常见的有直流放电式(二极或三极)离子镀、反应蒸发离子镀 (电子枪蒸发或空心阴极蒸发)、高频电离式离子镀、电弧放电式离子镀(柱形阴极弧源或平面阴极弧源)、热阴极电弧强流离子镀、离化团束离子镀等几种形式。

(2)溅射离子镀:通过采用高能离子对膜材表面进行射而产生金属粒子,金属粒子在气体放电空间电离成金属离子,它们到达施加负偏压的基片上沉积成膜。

(3)溅射离子镀有磁控溅射离子镀、非平衡磁控溅射离子镀、中频交流磁控离子镀和射频溅射离子镀等几种形式。

(4)按膜材原子被电离时的空间位置,又可分成普通的离子镀和离子束镀。前者一般指膜材蒸发源与基片之间的空间气体放电并让膜材原子被电离。后者一般是指从离子源发出来的离子束在基片上沉积,它的离子是在专用的离子源内电离产生,不是在蒸发源与其片之间的空间中被电离的。

(5)从有无反应气体参与镀膜过程以及其沉积产物分类,又可分为真空离子镀和反应离子镀。真空离子镀是指在镀膜过程中只有惰性气体而没有反应气体参与,沉积产物就是膜材本身。而反应离子镀则指在镀膜过程中,除惰性气体外还有反应气体参与(如 N2、碳氢类气、O2等)。反应气体在放电空间也会被电离激发,并在基片表面与膜材的原子、离子进行反应,以反应产物形式沉积在基片上成膜 (如 TiN 等)。反应离子镀已获得广泛应用。

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