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小木虫论坛-学术科研互动平台» 网络生活区» 有奖问答 » 有奖问答中转子版 » 射频溅射和直流磁控溅射的区别【有效期至2009年01月1日】
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glore

铜虫 (正式写手)

[交流] 射频溅射和直流磁控溅射的区别【有效期至2009年01月1日】

射频溅射和直流磁控溅射的区别【有效期至2009年01月1日】,
为什么射频电源磁控溅射可以镀陶瓷和非金属，而直流和脉冲电源磁控溅射只能镀金属

[ Last edited by sanko211 on 2008-12-8 at 08:39 ]
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1楼 2008-12-08 08:13:22
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
glore(金币+6,VIP+0):谢谢！
glore(金币+1,VIP+0): 4-27 16:30
楼主，你问的是不是射频磁控溅射和直流磁控溅射的区别？溅射方法有很多种不同分类方法，一般分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射、反应溅射等。而这几种之间又可以相互组合形成新的溅射方法，如射频磁控溅射、直流磁控溅射、射频反应溅射等。

所谓磁控溅射就是在垂直方向上加上磁场，将电子约束在靶材表面附近，延长其在等离子体中的运动轨迹，提高它参与气体分子碰撞和电离过程的几率，大大提高溅射区域内的等离子体密度，从而可以提高沉积速率。

磁控溅射可以分两种，一种是直流磁控溅射，一种是射频磁控溅射。直流溅射要求靶材具有较好的导电性，因为溅射速率跟工作电流有关，靶材导电性差就要求大幅度提高直流溅射的电源电压，以弥补靶材导电性不足引起的电压降。而射频溅射则通过在靶材上接交流电源（频率范围5-30MHz，但一般都用13.56MHz），使得电子在两极间不断振荡运动，从而获得足够的能量，并更有效与气体分子发生碰撞电离，这也同时使得用来维持放电所需的通过轰击阴极产生的二次电子的重要性下降，因此在1Pa左右的低压下也可进行；而且高频电场可以经由其他阻抗形式耦合进入沉积室，从而不必要求靶材一定是要导体；另外，它可以在靶材上形成自偏压效应，即在射频电场起作用的同时，靶材会自动处于一个负电位上，使得气体分子可以对其产生自发的轰击和溅射。这两种溅射的区别就是所接电源不同，从而使得工作气压、沉积速率产生相应的区别。

再将垂直方向加上磁场在直流溅射或者磁控溅射上就形成直流磁控溅射和射频磁控溅射了，以上拙见，希望对楼主有帮助！！

参考： 唐伟忠 著《薄膜材料制备原理、技术及应用》67-87  冶金工业出版社
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
4楼2008-12-08 09:52:11
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blackcofffee

木虫 (正式写手)
★ ★
glore(金币+1,VIP+0):答非所问，不过鼓励一下
glore(金币+1,VIP+0): 4-27 16:29
采用射频反应磁控溅射工艺，以纯镍靶为靶材，在SnO2玻璃上制备电致变色NiOx薄膜。通过对薄膜X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描隧道显微镜(STM)、循环伏安曲线及可见光透过率的测定，探讨了NiOx薄膜的电致变色性能和微观结构之间的关系，研究了热处理过程中的结构变化和表面形貌。测试表明该氧化镍薄膜具有良好的电致变色性能和阳极着色效应，以及较高的使用寿命。

采用直流磁控溅射的方式，用PbTe 靶材溅射沉积在玻璃基底上得到了PbTe 薄膜，薄膜生长速率约为100nm/min，通过控制溅射时间可沉积几纳米到几微米的不同厚度的薄膜。PbTe 薄膜是面心立方结构的纤维状生长的薄膜，溅射沉积时间对薄膜的晶粒大小和结构有较大影响，溅射时间越长薄膜的晶粒越大，薄膜结构越致密，具有片层状结构。得到的PbTe 薄膜是富Te的p 型半导体薄膜，其电阻率随着薄膜厚度的增大而减小。
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2楼2008-12-08 08:27:48
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wanilyzxh

无虫 (小有名气)
★ ★ ★
glore(金币+2,VIP+0):可不可以直接的回答为什么直流的不能镀玻璃而射频电源能
glore(金币+1,VIP+0): 4-27 16:30
射频是指无线电波发射范围的频率，为了避免干扰电台工作，溅射专用频率规定为13.56MHz。在射频电源交变电场作用下，气体中的电子随之发生振荡，并使气体电离为等离子体。
射频溅射的两个电极，既然是接在交变的射频电源上，似乎就没有阴极与阳极之分了。实际上射频溅射装置的两个电极并不是对称的。放置基片的电极与机壳相连，并且接地，这个电极相对安装靶材的电极而言，是一个大面积的电极。它的电位与等离子相近，几乎不受离子轰击。另一电极对于等离子处于负电位，是阴极，受到离子轰击，用于装置靶材。
其缺点是大功率的射频电源不仅价高，对于人身防护也成问题。因此，射频溅射不适于工业生产应用。

磁控溅射法是在真空度10-3~10-4Pa（10-5~10-6 Torr）左右充入适量的氩气，在阴极（靶）和阳极（真空室壁）之间施加几百伏直流电压，真空室内的氩气被电离，产生磁控型异常辉光放电。氩离子被磁控阴极延长运动距离和加速，并轰击阴极（靶）表面，将靶材上的原子溅射出来沉积在工件表面形成薄膜（物理气相沉积）。磁控溅射镀膜具有高速和低温的特点。
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3楼2008-12-08 09:02:55
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