在科研探索的征途上,前沿技术的突破往往源于跨领域的深度协作。当专注于真空镀膜技术研发的微仪真空,与深耕科研创新的清华大学相遇,双方围绕镀膜工艺打样验证的合作,成为突破技术瓶颈、推动行业进步的典型范例。本次合作聚焦镀金工艺优化与SEM(扫描电子显微镜)样品制备核心需求,微仪真空的离子溅射仪凭借卓越技术性能,成为解决科研痛点的关键设备。
清华大学在某前沿材料研究项目中,面临多重技术挑战:其一,为提升 SEM 观测精度,需在非导电材料表面制备均匀镀金层,传统电镀工艺易产生针孔缺陷,且无法满足纳米级镀膜厚度控制要求;其二,SEM 样品对镀金层的导电性、附着力要求极高,常规镀膜设备难以平衡 “超薄镀层” 与 “稳定导电性能”;其三,项目需快速完成多组样品的工艺迭代,传统设备单次镀膜周期长达 8 小时,严重制约研究进度。此外,新型材料的特殊表面结构,还对镀膜设备的真空环境稳定性、离子束均匀性提出了更高要求。
针对项目痛点,微仪真空以VI-900M型离子溅射仪为核心,提供定制化解决方案,其技术优势贯穿镀金与 SEM 样品制备全流程:
1. 精准控厚与高均匀性:设备搭载双通道石英晶体膜厚监测系统,可实时反馈镀金层厚度,最小控制精度达 0.1nm,结合专利性 “环形磁控溅射靶” 设计,使离子束在样品表面形成 360° 均匀覆盖,最终镀金层厚度偏差小于 ±5%,完美解决 SEM 观测中 “边缘电荷积累” 问题,成像清晰度提升 40% 以上。
2. 高效镀膜与低损伤:采用射频 + 直流双模式溅射技术,针对不同基材特性自动切换能量输出模式 —— 在高分子材料样品镀金时,以低能射频模式避免样品热损伤;在金属基底样品制备中,通过直流模式将单次镀膜时间压缩至 30 分钟以内,较传统设备效率提升 15 倍,45 天内完成 20 组不同工艺参数的样品验证,助力项目快速推进。
3. 高真空环境与纯度保障:设备配备分子泵 + 机械泵二级真空系统,极限真空度可达 5×10⁻⁵Pa,有效减少空气杂质对镀金层的污染;同时内置高纯度氩气净化模块,确保溅射过程中无杂质离子干扰,最终镀金层纯度达 99.99%,满足 SEM 高分辨率成像需求。
4. 智能化与适配性:设备搭载 7 英寸触控屏,可预设 100 组工艺参数,支持一键调用镀金、镀铂等常用 SEM 样品制备程序;样品台采用可调节式设计,最大可兼容直径 100mm 的晶圆级样品,同时支持定制化夹具,适配清华大学项目中不规则形状的新型材料样品,解决传统设备 “样品适配难” 问题。
在实际合作中,微仪真空技术团队与清华大学科研人员紧密配合:前期通过模拟软件预判不同镀金厚度对 SEM 成像的影响,确定 10-20nm 为最优镀膜区间;中期现场调试设备,针对新型材料表面粗糙度高的问题,优化离子束轰击角度,将镀膜附着力提升 30%;后期协助完成 SEM 表征测试,对比数据显示,采用微仪真空离子溅射仪制备的样品,成像信噪比显著优于传统电镀工艺样品,成功捕捉到材料表面纳米级孔隙结构,为项目研究提供关键实验数据。
此次合作不仅实现了 “45 天完成传统 3 个月工艺验证” 的高效突破,更通过定制化技术方案,解决了新型材料 SEM 样品制备的行业难题。微仪真空离子溅射仪的技术优势,既满足了高校科研对 “高精度、高效率、高适配性” 的需求,也为后续真空镀膜技术在半导体、新能源等领域的应用积累了实践经验。未来,微仪真空将持续深化与高校及科研机构的合作,围绕离子溅射、真空蒸镀等核心技术,推出更多定制化解决方案,助力科研创新突破,共同推动行业技术升级。