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高真空磁控溅射镀膜系统介绍 ---鞠兰 设备简介 名称： 高真空磁控溅射镀膜系统 型号：JGP560 极限真空：6.60E-05 Pa 最高可控可调温度：500℃（1个样品位） 3个靶位，8个样品位 真空的简介： 引言 真空应理解为气体较稀薄的空间。在指定的空间内，低于一个大气压力的气体状态统称为真空。真空状态下气体稀薄程度称为真空度，通常用压力值表示。 现在，真空技术已经成为一门独立的前言学科，尤其真空技术在近代尖端科学技术中的地位越来越重要。 真空的简介： 真空度的单位与区域划分 真空状态下气体稀薄程度称为真空度，通常用压力值表示。1958年，第一界国际技术会议曾建议采用“托”(Torr)作为测量真空度的单位。国际单位制(SI)中规定压力的单位为帕(Pa)。我国采用SI规定。 1标准大气压(1atm)≈1.013×105Pa(帕) 1Torr≈1/760atm≈1mmHg 1Torr≈133Pa 我国真空区域划分为：粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空。 粗真空 低真空 高真空 超高真空 极高真空 低真空的获得 获得低真空常采用机械泵，机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的体积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀，从而获得真空的装置。它可以直接在大气压下开始工作，极限真空度一般为1.33~1.33×10-2Pa，抽气速率与转速及空腔体积V的大小有关，一般在每秒几升到每秒几十升之间。 高真空的获得 油扩散泵的结构 涡轮分子泵 真空度的测量 真空度的测量可通过双热偶程控复合真空计来进行。 复合真空计由热电偶真空计和电离真空计组成，并且由热偶计控制电离计的启动。 热偶真空计 热偶真空计是用在低气压下气体的热导率与气体压强间有依赖关系制成的。管内压强越低，即气体分子越稀薄，气体碰撞灯丝带走的热量就越少，则丝温越高，从而热偶丝产生的电动势越大。经过校准定标后，就可以通过测量热偶丝的电动势来指示真空度了。 电离真空计 电离真空计是根据气体分子与电子相互碰撞产生电离的原理制成的。它用来测量高真空度，注意，只有在真空度达到0.1Pa以上时，才可以打开电离规管灯丝。否则，将造成规管损坏。 真空镀膜 真空镀膜实质上是在高真空状态下利用物理方法在镀件的表面镀上一层薄膜的技术，它是一种物理现象。 真空镀膜按其方式不同可分为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和现代发展起来的离子镀膜。 真空蒸发镀膜主要包括以下几个物理过程： ①采用各种形式的热能转换方式，使镀膜材料蒸发或升华，成为具有一定能量（0.1~0.3eV）的气态粒子（原子、分子或原子团）； ②气态粒子通过基本上无碰撞的直线运动方式传输到基片； ③粒子沉积在基片表面上并凝聚成薄膜。 磁控溅射镀膜原理介绍： 磁控溅射法是一种较为常用的物理沉积法。磁控溅射是在真空室中，利用低压气体放电现象，使处于等离子状态下的离子轰击靶表面，并利用环状磁场控制辉光放电，使溅射出的粒子沉积在基片上。磁控溅射可以方便地制取高熔点物质的薄膜，在很大面积上可以制取均匀的膜层。 辉光放电 GH这一区域称“异常辉光放电区”。离子镀和溅射镀膜大都使用异常辉光放电阶段。 直流溅射 直流溅射系统一般只能用于靶材为良导体的溅射，它的基本原理：惰性气体(如Ar)在低气压下受电场作用，产生辉光放电，形成的离子在磁场的作用下运动，并与靶面碰撞，使靶中的原子从靶中轰击出来。溅射出的靶原子沉积在基片上，形成薄膜。 溅镀到基片的量正比于溅镀设备消耗电力，反比于气体压强以及靶材到基片的距离。 射频溅射 如果靶材为绝缘体，则由于靶材表面带正电位，因而造成靶材表面与阳极的电位差消失，不会持续放电，无法产生辉光放电效应，所以若将直流供电改为射频电源，则绝缘体的靶材也可维持辉光放电。接入射频电源以后，辉光区的电子移动度将大于粒子移动度，靶材表面积累过剩电子，靶材表面直流偏压为负电位，如此即可继续溅镀。 射频放电虽然可在5~30MHz频率范围内进行，实际上，通常工业用频率为13.56MHz，主要是为了避免对通信的干扰，工作压强可降到0.13Pa或更低。 实验内容及步骤 详见具体操作 * * 旋片式机械泵通常由转子、定子、旋片等结构构成。偏心转子置于定子的圆柱形空腔内切位置上，空腔上连接进气管和出气阀门。转子中镶有两块旋片，旋片间用弹簧连接，使旋片紧压在定子空腔的内壁上。转子的转动是由马达带动的，定子置于油箱中，油起到密切、润滑与冷却的作用。 当转子顺时针转动时，空气由被抽容器通过进气管被吸入，旋片随着转子的转动使与进气管相连的区域不断扩大，而气体就不断地被吸入。当转子达到一定位置时，另一旋片把被吸入气体的区域与被抽容器隔开，并将气体压缩，直到压强增大到可以顶开出气口的活塞阀门而被排出泵外，转