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vendor2014

铜虫 (初入文坛)

[交流] 磁性材料溅射无法成膜 已有3人参与

朋友们好,
有没有人目前做磁性材料的磁控溅射的,
目前用永磁靶来溅射镍还有镍铁合金,
溅射镍的时候起辉亮度跟非磁性金属材料感觉没有什么不同。就是成膜慢,
但是溅镀镍铁的时候起辉的亮度明显较暗,溅射了1个小时左右,膜层几乎没有。
找过论坛里其他前辈的相关帖子,
说是铁的导磁率高,但如果换上更强的强磁铁的话,或者换上电磁靶,
溅射出来的镍还有铁原子会不会更容易受强磁力影响?反而削弱沉积时的动能呢?
希望有做过磁性材料溅射的朋友交流下。
谢谢了。
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Holly2012

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
这一方面了解不多,但对于您说的磁性金属合金无法形成膜层问题,或许是因为非磁性金属材料溅射时,材料原子从靶材脱离,受电场的作用溅射出去,从而在目标区域成膜;而磁性材料,溅射时金属原子定向移动,形成磁场,导致其不按原定路径堆积,无法在目标区域成膜。解决方法:首先,确认磁性材料是否溅射出去,可通过长时间溅射前后靶材的重量差;其次,观察磁性材料到底溅射到哪里了,不在目标区域,或许由在磁场作用,它溅射到其他地方了。
不专业的回答,仅供您参考,希望对您有用!

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2楼2017-03-19 10:48:42
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焊工

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
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5楼: Originally posted by vendor2014 at 2017-03-19 12:49:52
qin1992您好,谢谢您的回帖,其实磁性与非磁性靶材使用永磁靶的起辉容易度差不多,主要是磁力线环区的亮度有所不同,所以溅射成膜效果差异很大,我想您指的是这个吧。...

多虑了,还要考虑溅射产生的温升,部分粒子能量可能已超过居里点,铁膜都能镀,镍铁就更没问题了,磁场和靶材厚度双重控制肯定能解决。
6楼2017-03-20 11:58:05
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qin1992

新虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
用永磁靶溅射铁靶材的效果不好,磁场弱,不容易无法溅射和起辉,磁控溅射的溅射动能是受磁场加速轰击靶材的气体原子给予的,如果磁场太小,平均自由程也会受到影响,溅射的过程就像哈气一样,无法顺利成膜。

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3楼2017-03-19 11:25:34
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焊工

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
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7楼: Originally posted by vendor2014 at 2017-03-21 01:55:43
焊工 您好 !谢谢回帖,您的意思溅射出来的粒子能量超过居里点,也就没有磁性的问题,不过磁控溅射温度一般不会这么高的。
按您说的估计不成膜的原因还是在于我的氩气电离度不够吧。...

你要按粒子自身的能量来折算温度,而不是宏观的温度,实际上我们探讨这个问题很没有必要,因为微观尺度下的粒子性能和体材料相比是什么样的很难说。主要还是解决好靶面横向磁场的通量就好,用强磁场或降低靶材厚度。
9楼2017-03-21 09:31:22
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vendor2014

铜虫 (初入文坛)

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2楼: Originally posted by Holly2012 at 2017-03-19 10:48:42
这一方面了解不多,但对于您说的磁性金属合金无法形成膜层问题,或许是因为非磁性金属材料溅射时,材料原子从靶材脱离,受电场的作用溅射出去,从而在目标区域成膜;而磁性材料,溅射时金属原子定向移动,形成磁场, ...

Holly2012您好,谢谢回帖!按您的说法,我会尝试多做几次试验,就是有个疑问,如果加强靶材的磁场,起辉的效果较好,但所溅射出的金属原子是不是会被磁场吸回靶材端,像地球引力场一样,引力越强,火箭需要越大的动能来脱离。像您说的估计路径会改变,另外是怕原子的动能也会大受影响,结果溅射效果还比不上蒸发镀
4楼2017-03-19 12:45:15
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vendor2014

铜虫 (初入文坛)

送红花一朵
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3楼: Originally posted by qin1992 at 2017-03-19 11:25:34
用永磁靶溅射铁靶材的效果不好,磁场弱,不容易无法溅射和起辉,磁控溅射的溅射动能是受磁场加速轰击靶材的气体原子给予的,如果磁场太小,平均自由程也会受到影响,溅射的过程就像哈气一样,无法顺利成膜。
...

qin1992您好,谢谢您的回帖,其实磁性与非磁性靶材使用永磁靶的起辉容易度差不多,主要是磁力线环区的亮度有所不同,所以溅射成膜效果差异很大,我想您指的是这个吧。
5楼2017-03-19 12:49:52
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vendor2014

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
6楼: Originally posted by 焊工 at 2017-03-20 11:58:05
多虑了,还要考虑溅射产生的温升,部分粒子能量可能已超过居里点,铁膜都能镀,镍铁就更没问题了,磁场和靶材厚度双重控制肯定能解决。...

焊工 您好 !谢谢回帖,您的意思溅射出来的粒子能量超过居里点,也就没有磁性的问题,不过磁控溅射温度一般不会这么高的。
按您说的估计不成膜的原因还是在于我的氩气电离度不够吧。
7楼2017-03-21 01:55:43
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qin1992

新虫 (小有名气)

引用回帖:
5楼: Originally posted by vendor2014 at 2017-03-19 12:49:52
qin1992您好,谢谢您的回帖,其实磁性与非磁性靶材使用永磁靶的起辉容易度差不多,主要是磁力线环区的亮度有所不同,所以溅射成膜效果差异很大,我想您指的是这个吧。...

嗯,是的

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8楼2017-03-21 02:36:31
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vendor2014

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
9楼: Originally posted by 焊工 at 2017-03-21 09:31:22
你要按粒子自身的能量来折算温度,而不是宏观的温度,实际上我们探讨这个问题很没有必要,因为微观尺度下的粒子性能和体材料相比是什么样的很难说。主要还是解决好靶面横向磁场的通量就好,用强磁场或降低靶材厚度 ...

是的,理解了,目前也就这个方案操作起来比较容易,而且溅射出的原子能量都能脱离原子间的键和能了,一点磁性算啥。
谢谢您的指点了。
10楼2017-03-21 09:44:29
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