在材料科学、微电子、光学镀膜等众多领域,高质量的薄膜沉积技术至关重要,它是推动科研进步和产业创新的关键因素。而小型磁控溅射仪作为薄膜沉积领域的重要设备,正日益受到科研机构及小规模生产用户的青睐。
真空系统:由机械泵、分子泵和各种阀门组成,是仪器运行的基础环境保障。其作用是将溅射室内部抽至高真空状态,通常真空度要达到 10⁻³ Pa 甚至更低,减少气体分子对溅射粒子的散射,确保薄膜的纯度和质量。
溅射系统:磁控溅射仪的核心部分,包括溅射靶材、溅射电源和磁场发生装置。溅射靶材决定所沉积薄膜的成分;溅射电源为溅射过程提供能量,使气体电离并加速离子轰击靶材;磁场发生装置产生特定磁场分布,控制电子运动轨迹,提高等离子体密度和溅射效率。
控制系统:实现对仪器各项参数的精确控制,如磁场强度、溅射时间、功率等,确保镀膜过程的稳定性和重复性。
微电子领域:用于制备半导体薄膜、导电层及绝缘层,是制造集成电路、传感器和微电子机械系统的基础材料。例如,在芯片制造中,通过小型磁控溅射仪在硅片表面沉积金属薄膜,作为电路的导电线路。
光学镀膜:可沉积高反射膜、增透膜及滤光膜等。科研人员能通过精确调控薄膜的折射率和厚度,设计出满足特定光学性能要求的多层膜系,在先进光学器件研发中发挥重要作用。在相机镜头上镀增透膜,可减少光线反射,提高成像质量。
生物医学:适用于生物传感器、医用涂层及仿生材料研究。能制备生物相容性薄膜、抗菌涂层以及各种功能性生物医学涂层,在人工关节、牙科植入物、心血管支架等医疗器械的表面改性中发挥关键作用,提高器械的生物相容性和使用寿命。
新能源:用于太阳能电池、燃料电池等功能薄膜的制备。在太阳能电池制造中,通过溅射仪沉积特定薄膜,提高电池的光电转换效率。
精密控制:能精确控制薄膜的厚度、成分和结构,在纳米尺度上调控薄膜性能,满足不同材料的实验需求。通过设置不同的溅射时间和功率,可精确控制薄膜厚度。
高效溅射:内置的优化磁场设计提高了溅射效率,确保镀膜均匀性,减少镀膜时间,提高生产效率。
广泛适用性:对基底材料选择范围广,几乎可在任何固体材料表面形成薄膜,包括金属、氧化物、氮化物、半导体以及各种复合材料等。
高纯度薄膜:在高真空环境下工作,减少杂质引入,可制备高纯度、高致密性的薄膜,提高薄膜质量。