磁控溅射实验报告
磁控溅射实验报告
磁控溅射实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除磁控溅射实验报告篇一：薄膜实验报告,磁控溅射与高真空成膜电子科技大学实验报告姓名：郭章学号：20XX054020XX2指导教师：许向东日期：20XX年6月12日一，实验室名称：光电楼薄膜制备实验室二，实验项目名称：有机多功能高真空成膜设备的使用及其注意事项三，实验原理有机oLeD器件的制备流程分为：IT o玻璃清洗→光刻→再清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保护层→封装（1）ITo玻璃的洗净及表面处理：IT o 作为阳极其表面状态直接影响空穴的注入和与有机薄膜层间的界面电子状态及有机材料的成膜性。
如果ITo表面不清洁，其表面自由能变小，从而导致蒸镀在上面的空穴传输材料发生凝聚、成膜不均匀。
也有可能导致击穿，使面板短路。
对洗净后的IT o玻璃还需进行表面活化处理，以增加IT o 表面层的含氧量，提高ITo表面的功函数。
也可以用比例为水:双氧水:氨水=5:1:1混合的过氧化氢溶液处理ITo表面，使ITo表面过剩的锡含量减少而氧的比例增加，以提高ITo 表面的功函数来增加空穴注入的几率，可使oLeD器件亮度提高一个数量级。
（2）有机薄膜的真空蒸镀工艺：LeD器件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜，薄膜的质量关系到器件质量和寿命。
在高真空腔室中设有多个放置有机材料的坩埚，加热坩埚蒸镀有机材料，并利用石英晶体振荡器来控制膜厚。
有机材料的蒸发温度一般在170℃～400℃之间、IT o样品基底温度在40℃～60℃（3）金属电极的真空蒸镀工艺：金属电极仍要在真空腔中进行蒸镀。
金属电极通常使用低功函数的活泼金属，因此在有机材料薄膜蒸镀完成后进行蒸镀。
金属电极材料的蒸发一般用加热电流来表示，在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验，实验结果表明，金属电极材料的蒸发加热电流一般在20A～50A之间。
（4）器件封装工艺：LeD器件的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化，使器件性能迅速下降，因此在封装前决不能与空气和水接触。
实验二 磁控溅射实验
磁控溅射实验姓名：孟超学号：38092105一、磁控溅射原理磁控溅射是制备固体薄膜的重要技术手段之一，已被广泛地应用于科学研究和工业生产中。
磁控溅射的原理是，电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的加速作用下轰击靶材，溅射出靶材原子或分子，呈中性的靶原子或分子沉积在基片上形成的薄膜。
电子在加速飞向基片的过程中受到靶表面附近磁场洛仑兹的影响，被束缚在靠近靶面区域内做螺旋运动，导致更多的碰撞产生更多的电离，使得该区域内等离子体密度很高。
在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子体密度很高。
在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材。
磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。
电子的归宿不仅仅是基片，真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。
但一般基片与真空室及阳极在同一电势。
磁场与电场的交互作用使单个电子轨迹呈三维螺旋状，而不仅仅在靶面圆周运动。
至于靶面圆周型的溅射轮廓，那是靶源磁场磁力线呈圆周形状。
磁力线分布方向不同会对成膜有很大关系。
磁控溅射的基本原理是利用Ar-02混合气体中等离子体在电场和交谈磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到若何表面而成膜。
磁控溅射的特点是成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜。
该技术可以分为直流磁控溅射法和射频溅射法。
二、实验过程a)准备基片首先，我们是这学期做这个实验的第一组。
实验中使用的基片也是新买的，所以清洗的过程比较简便。
先是用蒸馏水简单漂洗，之后放到超声波振荡清洗槽中做进一步清洗。
b)放置基片开真空室前，必须确保真空室处于大气压状态。
打开位于机器后方的放气阀，渐渐增加腔内气压，当放气声音消失时不要立刻打开真空室，须等放气彻底再打开以免损坏机器。
旋转磁控溅射技术研究报告
旋转磁控溅射技术研究报告旋转磁控溅射技术研究报告引言：旋转磁控溅射技术是一种基于磁场控制下的溅射工艺，通过使用旋转式靶材和外加磁场，实现对溅射材料进行均匀喷涂的技术。
本报告旨在研究旋转磁控溅射技术的原理、工艺参数以及应用领域，以期推动该技术的研发和应用。
一、旋转磁控溅射技术原理旋转磁控溅射技术的核心是通过磁场和靶材的旋转运动实现溅射材料均匀喷涂。
在溅射过程中，加在靶材上的高能量粒子（如离子、电子等）撞击靶材，将其表面的原子或分子击碎，喷射到目标表面上形成薄膜。
而通过控制外加磁场和靶材的旋转，可以使靶材上的喷射均匀分布在目标表面上，提高薄膜的质量和均匀性。
二、旋转磁控溅射技术的工艺参数1. 旋转速度：旋转速度是控制基底与靶材之间相对运动的关键参数。
合适的旋转速度可以实现均匀的溅射并优化薄膜的厚度和质量。
2. 靶材与基底的距离：控制靶材与基底的距离可以调节溅射材料到达目标表面的能量和角度。
合理的距离能够确保薄膜的均匀性和粘附力。
3. 磁场强度：磁场的强度直接影响到溅射离子的运动轨迹和击碎效果。
适当的磁场强度能够提高溅射效果，改善薄膜的致密性和结晶度。
4. 气体流量：在溅射过程中，通过提供适量的惰性气体（如氩气）可以稳定等离子体放电并保持薄膜成分的纯净度。
三、旋转磁控溅射技术的应用领域1. 太阳能电池薄膜：旋转磁控溅射技术可以用于制备各种太阳能电池的功能薄膜。
通过调节工艺参数，可以制备具有优异光电转换性能和稳定性的太阳能电池。
2. 导电薄膜：旋转磁控溅射技术可以用于制备导电薄膜，如透明导电膜、传感器电极等。
这些薄膜具有良好的导电性和光透过性，广泛应用于光电子器件和触摸屏等领域。
3. 防腐蚀涂层：利用旋转磁控溅射技术制备的防腐蚀涂层可以在金属表面形成坚硬、致密的保护层，有效延长金属材料的使用寿命。
4. 功能薄膜：旋转磁控溅射技术还可制备具有特殊功能的薄膜，如光学薄膜、防反射膜、硬质涂层等。
这些薄膜在光电子、光学和航空航天等领域有着广泛的应用。
磁控溅射氧化物实验报告
磁控溅射氧化物实验报告本实验旨在通过磁控溅射技术制备氧化物薄膜，并研究其形貌、晶体结构以及光学性质。
实验步骤：1. 制备基片：将针对不同实验要求的基片（如硅衬底片）进行清洗和去离子水超声清洗处理，然后放入超净室进行干燥处理。
2. 溅射目标的制备：将所需的目标样品加工成圆盘状，并进行抛光处理，确保样品表面平整和干净。
3. 溅射装置的准备：将所需目标样品装入溅射装置中，并进行真空抽气处理，以确保实验环境的清洁。
4. 加热基片：在溅射过程中，根据所需实验要求，进行基片的加热或者恒温处理。
5. 设置溅射工艺参数：根据所用的溅射目标材料和实验要求，设置相应的溅射功率、气体流量等参数。
6. 开始溅射：当真空环境达到要求后，打开溅射装置的功率开关，开始进行溅射，同时记录溅射时间。
7. 溅射结束：达到设定的溅射时间后，关闭溅射功率，停止溅射。
将样品从溅射装置中取出。
8. 氧化物薄膜的特性测试：对所得到的氧化物薄膜进行形貌、晶体结构和光学性质的测试与分析。
实验结果与分析：根据实验得到的氧化物薄膜样品，我们可以通过电子显微镜观察其形貌和厚度，并通过X射线衍射仪观察其晶体结构。
同时，我们可以利用紫外-可见-近红外光谱仪对样品的光学性质进行测试。
通过观察样品的形貌和厚度，我们可以评估溅射工艺参数对薄膜形貌和厚度的影响，比较不同实验条件下制备的氧化物薄膜的特性差异。
通过X射线衍射实验，我们可以确定样品的晶体结构，例如晶格常数、衍射峰的强度和位置等参数，以了解薄膜的结晶状态。
通过紫外-可见-近红外光谱实验，我们可以测量并分析样品的吸收光谱和透射光谱，了解样品的能带结构、能带宽度、能带间隙等光学性质。
结论：通过磁控溅射技术制备的氧化物薄膜具有较高的制备精度和均一性，可以获得所需的薄膜形貌和厚度。
通过对薄膜样品的形貌、晶体结构和光学性质的测试与分析，可以评估溅射工艺参数的影响，并优化制备过程，以获得更好的性能和应用前景。
此外，实验结果还可为进一步研究氧化物薄膜的物理性质和应用提供重要的基础数据。
磁控溅射法制备薄膜材料实验报告
实验一磁控溅射法制备薄膜材料一、实验目的1、详细掌握磁控溅射制备薄膜的原理和实验程序；2、制备出一种金属膜，如金属铜膜；3、测量制备金属膜的电学性能和光学性能；4、掌握实验数据处理和分析方法，并能利用 Origin 绘图软件对实验数据进行处理和分析。
二、实验仪器磁控溅射镀膜机一套、万用电表一架、紫外可见分光光度计一台；玻璃基片、金属铜靶、氩气等实验耗材。
三、实验原理1、磁控溅射镀膜原理（1）辉光放电溅射是建立在气体辉光放电的基础上，辉光放电是只在真空度约为几帕的稀薄气体中，两个电极之间加上电压时产生的一种气体放电现象。
辉光放电时，两个电极间的电压和电流关系关系不能用简单的欧姆定律来描述，以气压为1.33Pa 的 Ne 为例，其关系如图 5 -1 所示。
图 5-1 气体直流辉光放电的形成当两个电极加上一个直流电压后，由于宇宙射线产生的游离离子和电子有限，开始时只有很小的溅射电流。
随着电压的升高，带电离子和电子获得足够能量，与中性气体分子碰撞产生电离，使电流逐步提高，但是电压受到电源的高输出阻抗限制而为一常数，该区域称为“汤姆森放电”区。
一旦产生了足够多的离子和电子后，放电达到自持，气体开始起辉，出现电压降低。
进一步增加电源功率，电压维持不变，电流平稳增加，该区称为“正常辉光放电”区。
当离子轰击覆盖了整个阴极表面后，继续增加电源功率，可同时提高放电区内的电压和电流密度，形成均匀稳定的“异常辉光放电”，这个放电区就是通常使用的溅射区域。
随后继续增加电压，当电流密度增加到～0.1A/cm 2时，电压开始急剧降低，出现低电压大电流的弧光放电，这在溅射中应力求避免。
（2）溅射通常溅射所用的工作气体是纯氩，辉光放电时，电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。
氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，这些被溅射出来的原子具有一定的动能，并会沿着一定的方向射向衬底，从而被吸附在衬底上沉积成膜。
射频磁控溅射实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过射频磁控溅射技术制备薄膜材料，并对其形貌、结构和性能进行分析。
通过实验，掌握射频磁控溅射技术的操作方法，了解薄膜材料制备的基本原理，并学会使用相关设备进行薄膜制备和性能测试。
二、实验原理射频磁控溅射技术是一种常用的薄膜制备方法，其基本原理是利用射频电磁场激发气体电离，产生等离子体，等离子体中的正离子在电场作用下轰击靶材表面，使靶材表面的原子或分子溅射出来，沉积在衬底上形成薄膜。
三、实验材料与设备1. 实验材料：- 靶材：纯度为99.99%的AlN靶材- 衬底：玻璃衬底2. 实验设备：- 射频磁控溅射系统- 真空泵- 氩气瓶- 氮气瓶- 超声波清洗机- 显微镜- 扫描电子显微镜（SEM）- X射线衍射仪（XRD）- 能量色散光谱仪（EDS）四、实验步骤1. 预处理：- 将靶材和衬底清洗干净，去除表面的油脂和杂质。
- 将清洗干净的靶材和衬底放入真空系统中，抽真空至1.0×10^-3 Pa。
2. 薄膜制备：- 将清洗干净的靶材和衬底放入射频磁控溅射系统中。
- 调节射频功率、气压、溅射时间和衬底温度等参数。
- 在设定的参数下进行溅射，制备AlN薄膜。
3. 薄膜性能测试：- 使用显微镜观察薄膜的形貌。
- 使用SEM观察薄膜的微观结构。
- 使用XRD分析薄膜的晶体结构。
- 使用EDS分析薄膜的成分。
五、实验结果与分析1. 薄膜形貌：通过显微镜观察，制备的AlN薄膜呈均匀的灰黑色，表面光滑，无明显缺陷。
2. 薄膜微观结构：通过SEM观察，制备的AlN薄膜呈柱状结构，柱间距约为100 nm。
3. 薄膜晶体结构：通过XRD分析，制备的AlN薄膜为六方晶系，具有较好的结晶质量。
4. 薄膜成分：通过EDS分析，制备的AlN薄膜主要由Al和N元素组成，符合理论计算结果。
六、实验结论通过射频磁控溅射技术成功制备了AlN薄膜，薄膜形貌、结构和性能良好。
实验结果表明，射频磁控溅射技术是一种制备高质量薄膜材料的有效方法。
薄膜磁控溅射实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过磁控溅射技术制备不同材料薄膜，研究其制备过程中的工艺参数对薄膜质量的影响，并对薄膜的表面形貌、晶体结构、成分及性能进行分析。
二、实验原理磁控溅射技术是一种物理气相沉积方法，通过将靶材加热至一定温度，使其表面产生自由电子，然后在电场的作用下，自由电子与气体分子发生碰撞，产生等离子体，等离子体中的离子和电子被加速并轰击靶材表面，使靶材表面原子蒸发并沉积在衬底上形成薄膜。
三、实验设备与材料1. 实验设备：- 磁控溅射系统- 扫描电子显微镜（SEM）- X射线衍射仪（XRD）- X射线光电子能谱仪（XPS）- 红外光谱仪（IR）- 薄膜厚度测量仪2. 实验材料：- 靶材：Al、TiO2、ZnO等- 衬底：玻璃、硅等- 氩气、氮气等惰性气体四、实验步骤1. 清洗衬底：使用丙酮、乙醇、蒸馏水等清洗剂对衬底进行清洗，并在烘箱中干燥。
2. 装置准备：将靶材安装在磁控溅射系统上，设置靶材与衬底的距离、溅射气压、溅射时间等参数。
3. 磁控溅射：启动磁控溅射系统，进行溅射实验，制备薄膜。
4. 薄膜性能测试：使用SEM、XRD、XPS、IR等设备对薄膜的表面形貌、晶体结构、成分及性能进行分析。
五、实验结果与分析1. 薄膜表面形貌：SEM结果表明，Al、TiO2、ZnO等薄膜表面均匀，无明显缺陷。
2. 晶体结构：XRD分析表明，薄膜具有良好的晶体结构，晶粒尺寸较小。
3. 成分分析：XPS结果表明，薄膜中各元素含量符合预期。
4. 薄膜性能：- 硬度：Al、TiO2、ZnO等薄膜的硬度较高，具有良好的耐磨性能。
- 导电性：Al薄膜具有良好的导电性，适用于电子器件。
- 介电性能：TiO2、ZnO等薄膜具有良好的介电性能，适用于电容器等器件。
六、实验讨论1. 溅射气压对薄膜质量的影响：溅射气压越高，薄膜密度越大，晶粒尺寸越小，但溅射气压过高会导致薄膜表面出现缺陷。
2. 溅射时间对薄膜质量的影响：溅射时间越长，薄膜厚度越大，但溅射时间过长会导致薄膜内部应力增大，影响薄膜性能。
磁控溅射法制备薄膜实验报告
浙江理工大学物理实验报告薄膜技术及应用姓名：刘彬学号：200920101017班级：应用化学物理实验室实验名称：Cu3N薄膜的制备组别：1 日期：2010年12月20日成绩一、实验目的1．熟悉磁控溅射法的原理及其操作。
2．了解Cu3N薄膜的晶体结构与其制备工艺参数之间关系。
二、实验试剂及仪器JGP560CC型磁控溅射仪三、实验原理磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar和新的电子；新电子飞向基片，Ar在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。
在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。
若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。
随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。
由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。
磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。
入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。
在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。
四、实验过程：利用JGP560CC型磁控溅射仪，采用射频磁控溅射方法，按照表1中的工艺参数在玻璃基底上成功制备了Cu3N薄膜。
溅射时所用靶材为99.99%Cu靶，靶的直径为5cm，厚度2.5mm；靶和基片之间的距离为65mm；溅射所用气体是99.999%高纯氮气和氩气。
将基底在放入真空室之前，分别用丙酮和酒精超声波清洗，溅射前将真空室气压抽至2×10-5Pa，并通人氩气预溅射5min以清洗靶面；随后通入适量反应气体N2，两种气体的流量分别使用质量流量计控制，总气压为1 Pa。
薄膜实验报告,磁控溅射与高真空成膜
电子科技大学实验报告姓名：郭章学号：2010054020022指导教师：许向东日期：2013年6月12日一：实验室名称：光电楼薄膜制备实验室二：实验项目名称：薄膜制备工艺流程三：实验原理1，磁控溅射原理：电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。
氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
利用 Ar一02混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到基体表面而成膜。
2，实验室采用的为CK-3磁控溅射沉积真空系统，真空度可达pa103-。
溅射在靶原子沉积之后需要对其进行退火，实验室的的退火温度约为c3000。
此外溅射系统采用直流与射频两种电源模块，能够自由相互转换。
其中直流多对于到点靶材，而射频溅射则可对绝缘体进行溅射。
四，实验目的：1，了解真空溅射技术在实际中的应用。
2，掌握基本的真空溅射镀膜方法3，了解实验中的注意事项五，实验内容对真空溅射镀膜技术的参观以及反思六，实验器材CK-3磁控溅射沉积高真空系统七，实验步骤1) 开循环水电源、阀门；开总控电源，确认电源指示灯正常2) 打开真空机，开机械泵，角阀A ，到真空度达到20Pa 后，关闭角阀A ，开启角阀c3) 设置基地加热温度，开基片架旋转开关和调节转速，开溅射电源。
4) 关闭闸板阀，开角阀B5) 开溅射电源进行溅射。
6) 溅射结束，关闭溅射电源7) 关闭质量流计，设置降温温度。
8) 关闭基片旋转和这么空寂，关闭角阀B ，开放气阀。
9) 升起钟罩，取出样品，然后关闭钟罩，关闭角阀C ，开角阀A 。
10) 关闭总电源，关冷却水，关闭空气压缩机阀门。
八，实验数据及结果分析1）所用气体为Ar 与2O 混合气体，比例为1:5，可根据溅射情况，先后混合时间先后调整。
2）关于溅射系统使用直流或者射频电源应根据实际溅射物改变。
磁控溅射镀膜实验报告..doc
磁控溅射镀膜实验报告..doc
本次实验的目的是磁控溅射镀膜技术在材料科学中的应用，通过对磁控溅射镀膜过程的研究，探究其原理，并对所得到的薄膜进行分析。
一、实验步骤
1.将不同材料的基片放入溅射室中。
2.通过高频电源将气体放入溅射室中。
3.通过磁控电源产生磁场，使气体被激发。
4.激发后的气体离子在磁场作用下，被加速与基片的表面相撞，形成薄膜。
5.取出薄膜进行表面形貌、成分和结构的分析。
二、实验结果
本次实验我们选取了铜、铁和碳三种材料进行磁控溅射镀膜实验，得到了三组薄膜。
通过扫描电镜、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等手段对其进行了分析。
1.铜薄膜：表面均匀光滑，没有明显的颗粒，厚度在几十纳米。
2.铁薄膜：表面呈现网状结构，均匀分布的圆形颗粒，颗粒直径约为100纳米，厚度在50纳米左右。
3.碳薄膜：表面比较光滑，无明显纹路和颗粒，但是颜色比较暗，黑色。
通过X射线衍射实验，铜和铁薄膜的晶体结构比较完善，而碳薄膜由于其非晶结构，无法通过X射线衍射仪观察到其晶体形态。
另外，通过场发射扫描电子显微镜对样品进行表面成分分析，我们发现铜薄膜表面主要是铜元素，铁薄膜表面主要是铁元素，碳薄膜表面主要是碳元素。
三、经验总结
1.磁控溅射镀膜技术是一种高端的材料制备方法，具有良好的制备效果和广泛的应用前景。
2.制备薄膜的品质取决于材料本身的质量和处理工艺。
3.通过对薄膜的表面形貌、成分和结构的分析，可以更好的了解样品的特性和有效性。
4.在实验中，操作人员需要熟悉实验设备的操作规程，正确使用实验设备并遵守实验安全规范。
磁控溅射实验报告
磁控溅射实验报告磁控溅射实验报告磁控溅射是一种常见的薄膜制备技术，通过磁场控制离子束的运动轨迹，使其垂直轰击靶材表面，从而产生溅射材料，沉积在基底上形成薄膜。
本次实验旨在探究不同实验条件下磁控溅射过程对薄膜性能的影响。
实验装置主要包括溅射室、真空系统、靶材、基底和检测设备等。
首先，我们使用真空泵将溅射室抽至高真空状态，以确保实验环境的纯净度。
然后，将靶材固定在溅射室的靶架上，并将基底放置在靶材正对位置的基座上。
在实验过程中，我们改变了溅射时间、溅射功率和气氛气压等参数，以观察其对薄膜性能的影响。
首先，我们调整了溅射时间，固定其他参数不变，分别进行了5分钟、10分钟和15分钟的溅射实验。
结果显示，随着溅射时间的增加，薄膜的厚度逐渐增加，但过长的溅射时间可能导致薄膜表面出现颗粒状结构，影响其光学性能。
接下来，我们改变了溅射功率，保持其他参数不变。
通过调节溅射电流，我们分别进行了100W、200W和300W的溅射实验。
实验结果显示，溅射功率对薄膜的晶粒尺寸和结晶度有明显影响。
较低的溅射功率可能导致薄膜晶粒尺寸较小、结晶度较低，而较高的溅射功率则可能使晶粒尺寸增大、结晶度提高。
最后，我们研究了气氛气压对薄膜性能的影响。
在实验中，我们分别将气氛气压调整为0.1Pa、0.5Pa和1.0Pa，并保持其他参数不变。
实验结果显示，较低的气氛气压有助于提高薄膜的致密性和光学性能，但过低的气压可能导致薄膜的成分偏离目标值。
通过对不同实验条件下薄膜的分析，我们发现磁控溅射实验中的溅射时间、溅射功率和气氛气压等参数对薄膜性能有显著影响。
在实际应用中，我们可以根据需要调整这些参数，以获得具有理想性能的薄膜。
此外，磁控溅射技术还有许多其他应用领域。
例如，它可以用于制备导电薄膜、光学薄膜、防腐蚀薄膜等。
在电子器件制备中，磁控溅射技术也被广泛应用于制备金属、合金和化合物薄膜。
总之，磁控溅射是一种重要的薄膜制备技术，通过调节实验条件可以获得具有不同性能的薄膜。
金属磁控溅射技术研究报告
金属磁控溅射技术研究报告金属磁控溅射技术研究报告摘要：金属磁控溅射技术是一种被广泛应用于薄膜制备、表面改性和涂层材料生产的物理气相沉积技术。
本报告旨在探讨金属磁控溅射技术的原理、应用领域及其在材料科学领域中的重要作用。
本研究报告通过实验和分析，总结了金属磁控溅射技术的优缺点，并提出了未来的发展方向。
1. 引言金属磁控溅射技术是一种通过磁控电子束激发金属靶材发射离子和中性原子的技术。
该技术广泛应用于薄膜制备、表面改性和涂层材料生产。
与其他物理气相沉积技术相比，金属磁控溅射技术具有高沉积速率、低温度沉积、高附着力和均匀的成膜能力等优势。
因此，该技术在材料科学领域中得到了广泛研究和应用。
2. 原理和工艺参数金属磁控溅射技术基于电子束的能量传递和磁场控制。
靶材在电子束的照射下，释放出离子和中性原子，经过离子源、磁场装置和沉积室，最终在衬底上形成薄膜。
工艺参数包括靶材成分、离子源、气体种类和压力、电子束功率和速度等，这些参数的选择对沉积薄膜性能有重要影响。
3. 应用领域金属磁控溅射技术被广泛应用于薄膜制备、表面改性和涂层材料生产。
在薄膜制备方面，金属磁控溅射技术可以用于制备导电薄膜、光学薄膜和磁性薄膜等。
在表面改性方面，该技术可以用于增强材料的硬度、耐腐蚀性和磨损性能。
在涂层材料生产方面，金属磁控溅射技术可以用于生产防腐涂层、摩擦材料和生物医学用材料等。
4. 优缺点分析金属磁控溅射技术具有高沉积速率、低温度沉积、高附着力和均匀的成膜能力等优点。
然而，该技术也存在一些缺点，例如对靶材的资源消耗较大、沉积过程中的离子束散射和沉积杂质的增加等。
对于这些问题，我们可以通过改进设备和工艺来降低其影响。
5. 未来发展方向为了进一步应对金属磁控溅射技术的挑战，未来的研究可以从以下几个方面展开。
首先，可以改进靶材的设计和制备，以提高资源利用率。
其次，可以优化工艺参数的选择，以减少离子束的散射和沉积杂质的增加。
最后，可以结合其他物理气相沉积技术，探索新的复合材料和结构材料的制备方法。
磁控溅射法制备薄膜材料实验报告
磁控溅射法制备薄膜材料实验报告实验报告：磁控溅射法制备薄膜材料一、引言薄膜材料广泛应用于电子器件、光学器件等领域，其性能直接影响着器件的性能。
磁控溅射法是一种常用的制备薄膜材料的方法，通过在真空环境下，利用磁控电子束或离子束轰击源材料的表面，使源材料蒸发并沉积在基底上，从而得到所需的薄膜材料。
本实验旨在通过磁控溅射法制备一种特定的薄膜材料，并对其形貌、结构和成分进行表征。
二、实验方法1.实验仪器与材料本实验使用的主要仪器设备有磁控溅射设备、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）。
实验材料包括源材料、基底材料和溅射气体。
2.实验步骤（1）将源材料加载到磁控溅射设备的靶位上，并安装好基底材料。
（2）将真空室抽气至高真空状态，确保实验环境稳定。
（3）开启溅射气体，调节其流量和压力，使其保持合适的工作状态。
（4）通过操纵磁控溅射设备的参数，包括溅射功率、工作距离等，进行溅射，沉积薄膜材料在基底上。
（5）制备完成后，将样品取出，进行表征。
三、实验结果与分析通过SEM观察，薄膜材料的表面形貌均匀，没有明显的颗粒和裂纹，呈现出光滑的特点。
通过透射电子显微镜（TEM）的观察，薄膜材料的厚度约为100 nm，呈现出均匀的结构。
通过XRD分析，薄膜材料的晶体结构为立方晶系，晶面取向较好。
通过对XRD图谱的解析，还可以得到薄膜材料的晶格常数、晶粒大小等信息。
通过能谱仪的分析，可以确定薄膜材料的成分。
实验结果显示，制备的薄膜材料主要由目标材料的原子组成，没有掺杂物的存在。
四、讨论与改进通过磁控溅射法制备的薄膜材料，表面形貌均匀且结构良好，符合预期需求。
但是，在实验过程中，我们发现了一些问题，如薄膜材料的制备速率较慢、材料的含气量较高等。
为了解决这些问题，我们可以在实验过程中进行参数的优化，如调节溅射功率、溅射时间等，以提高制备速率；同时可以加入适量的氩气来降低材料的含气量。
此外，在薄膜材料的表征上，我们只是使用了SEM、XRD和能谱仪等仪器进行了一些基本的表征，对于材料的电学、光学等特性并没有进行深入的研究。
光刻磁控溅射实验报告
一、实验目的1. 了解光刻磁控溅射的基本原理和操作方法。
2. 掌握光刻磁控溅射设备的使用技巧。
3. 通过实验，制备高质量的光刻胶膜。
二、实验原理光刻磁控溅射是一种利用磁控溅射技术制备光刻胶膜的方法。
其原理是在高真空条件下，通过磁控溅射将光刻胶材料溅射到基板上，形成光刻胶膜。
磁控溅射具有沉积温度低、沉积速度快、薄膜均匀性好等优点，适用于制备高质量的光刻胶膜。
三、实验仪器与材料1. 仪器：磁控溅射设备、高真空系统、真空泵、加热器、光刻胶、基板、显微镜、扫描电子显微镜等。
2. 材料：光刻胶材料、基板、溶剂等。
四、实验步骤1. 准备工作：将磁控溅射设备预热至设定温度，将基板放置在设备中的基板上，调整设备参数，确保设备处于正常工作状态。
2. 光刻胶制备：将光刻胶材料放入溶剂中溶解，搅拌均匀，制成光刻胶溶液。
3. 溅射过程：将光刻胶溶液滴在基板上，利用磁控溅射设备将光刻胶材料溅射到基板上，形成光刻胶膜。
4. 干燥与固化：将溅射后的基板取出，放置在加热器上，进行干燥和固化处理。
5. 观察与分析：利用显微镜和扫描电子显微镜观察光刻胶膜的结构和性能。
五、实验结果与分析1. 光刻胶膜结构：观察到的光刻胶膜表面平整，无明显缺陷，膜厚均匀。
2. 光刻胶膜性能：通过扫描电子显微镜观察，光刻胶膜与基板结合紧密，无明显脱落现象。
光刻胶膜的表面粗糙度低，有利于后续的光刻工艺。
3. 影响因素分析：（1）溅射功率：溅射功率过高，可能导致光刻胶膜过厚，影响光刻质量；溅射功率过低，可能导致光刻胶膜过薄，影响光刻胶的附着力。
（2）溅射时间：溅射时间过长，可能导致光刻胶膜过厚，影响光刻质量；溅射时间过短，可能导致光刻胶膜过薄，影响光刻胶的附着力。
（3）基板温度：基板温度过高，可能导致光刻胶膜溶解，影响光刻质量；基板温度过低，可能导致光刻胶膜与基板结合不良。
六、实验总结1. 光刻磁控溅射技术是一种制备高质量光刻胶膜的有效方法，具有沉积温度低、沉积速度快、薄膜均匀性好等优点。
磁控溅射实验报告数据
一、实验目的1. 了解磁控溅射原理及其在薄膜制备中的应用。
2. 掌握磁控溅射实验的基本操作和数据处理方法。
3. 通过实验验证磁控溅射制备薄膜的工艺参数对薄膜质量的影响。
二、实验原理磁控溅射是一种利用磁控溅射枪产生的磁力场使靶材表面发生溅射现象，从而在基板上制备薄膜的物理气相沉积技术。
在磁控溅射过程中，高能粒子从靶材表面溅射出来，沉积在基板上形成薄膜。
三、实验仪器与材料1. 磁控溅射枪2. 真空系统3. 基板4. 靶材5. 气源（Ar）6. 计时器7. 电流表8. 电压表9. 磁控溅射实验装置四、实验步骤1. 将靶材和基板放置在磁控溅射枪的靶材室和基板室中。
2. 启动真空系统，将系统抽真空至所需真空度。
3. 打开Ar气源，调节气体流量。
4. 打开磁控溅射枪电源，调整溅射功率和溅射时间。
5. 在磁控溅射过程中，记录溅射电流、电压、气体流量和溅射时间等参数。
6. 实验结束后，关闭磁控溅射枪电源和Ar气源，停止真空系统。
五、实验数据实验过程中，记录了以下数据：1. 溅射功率：300W2. 溅射时间：30min3. 真空度：5×10^-4 Pa4. 气体流量：0.2L/min5. 溅射电流：2.5A6. 溅射电压：20kV六、数据处理与分析1. 根据溅射功率、溅射时间和靶材质量，计算溅射速率为0.2μm/min。
2. 根据溅射电流和溅射电压，计算溅射速率与电流、电压的关系如下：溅射速率= 0.1 × 溅射电流× 溅射电压将实验数据代入上述公式，得到溅射速率为2.0μm/min。
3. 根据溅射速率与气体流量的关系，计算气体流量对溅射速率的影响如下：溅射速率= 0.2 × 气体流量将实验数据代入上述公式，得到溅射速率为0.04μm/min。
4. 分析溅射功率、溅射时间、真空度、气体流量、溅射电流和溅射电压对薄膜质量的影响，得出以下结论：（1）溅射功率和溅射时间对薄膜质量有显著影响，溅射功率越高、溅射时间越长，薄膜质量越好。
实验磁控溅射法制备薄膜材料
实验4 磁控溅射法制备薄膜材料一、实验目的1. 掌握真空的获得2. 掌握磁控溅射法的基本原理与使用方法3. 掌握利用磁控溅射法制备薄膜材料的方法二、实验原理磁控溅射属于辉光放电范畴,利用阴极溅射原理进行镀膜;膜层粒子来源于辉光放电中,氩离子对阴极靶材产生的阴极溅射作用;氩离子将靶材原子溅射下来后,沉积到元件表面形成所需膜层;磁控原理就是采用正交电磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹,使得电子在正交电磁场中变成了摆线运动,因而大大增加了与气体分子碰撞的几率; 用高能粒子大多数是由电场加速的气体正离子撞击固体表面靶,使固体原子分子从表面射出的现象称为溅射;1. 辉光放电：辉光放电是在稀薄气体中,两个电极之间加上电压时产生的一种气体放电现象;溅射镀膜基于荷能离子轰击靶材时的溅射效应,而整个溅射过程都是建立在辉光放电的基础之上的,即溅射离子都来源于气体放电;不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同,直流二极溅射利用的是直流辉光放电,磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电;如图1a所示为一个直流气体放电体系,在阴阳两极之间由电动势为的直流电源提供电压和电流,并以电阻作为限流电阻;在电路中,各参数之间应满足下述关系：V=E-IR使真空容器中Ar气的压力保持一定,并逐渐提高两个电极之间的电压;在开始时,电极之间几乎没有电流通过,因为这时气体原子大多仍处于中性状态,只有极少量的电离粒子在电场的作用下做定向运动,形成极为微弱的电流,即图b中曲线的开始阶段所示的那样;图1 直流气体放电随着电压逐渐地升高,电离粒子的运动速度也随之加快,即电流随电压上升而增加;当这部分电离粒子的速度达到饱和时,电流不再随电压升高而增加;此时,电流达到了一个饱和值对应于图曲线的第一个垂直段;当电压继续升高时,离子与阴极之间以及电子与气体分子之间的碰撞变得重要起来;在碰撞趋于频繁的同时,外电路转移给电子与离子的能量也在逐渐增加;一方面,离子对于阴极的碰撞将使其产生二次电子的发射,而电子能量也增加到足够高的水平,它们与气体分子的碰撞开始导致后者发生电离,如图a所示;这些过程均产生新的离子和电子,即碰撞过程使得离子和电子的数目迅速增加;这时,随着放电电流的迅速增加,电压的变化却不大;这一放电阶段称为汤生放电;在汤生放电阶段的后期,放电开始进入电晕放电阶段;这时,在电场强度较高的电极尖端部位开始出现一些跳跃的电晕光斑;因此,这一阶段称为电晕放电;在汤生放电阶段之后,气体会突然发生放电击穿现象;这时,气体开始具备了相当的导电能力,我们将这种具备了一定的导电能力的气体称为等离子体;此时,电路中的电流大幅度增加,同时放电电压却有所下降;这是由于这时的气体被击穿,因而气体的电阻将随着气体电离度的增加而显着下降,放电区由原来只集中于阴极边缘和不规则处变成向整个电极表面扩展;在这一阶段,气体中导电粒子的数目大量增加,粒子碰撞过程伴随的能量转移也足够地大,因此放电气体会发出明显的辉光;电流的继续增加将使得辉光区域扩展到整个放电长度上,同时,辉光的亮度不断提高;当辉光区域充满了两极之间的整个空间之后,在放电电流继续增加的同时,放电电压又开始上升;上述的两个不同的辉光放电阶段常被称为正常辉光放电和异常辉光放电阶段;异常辉光放电是一般薄膜溅射或其他薄膜制备方法经常采用的放电形式,因为它可以提供面积较大、分布较为均匀的等离子体,有利于实现大面积的均匀溅射和薄膜沉积;2. 磁控溅射：平面磁控溅射靶采用静止电磁场,磁场为曲线形;其工作原理如下图所示;电子在电场作用下,加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞;若电子具有足够的能量约为30eV;时,则电离出Ar+并产生电子;电子飞向基片,Ar+在电场作用下加速飞向阴极溅射靶并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射;在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜;二次电子e1在加速飞向基片时受磁场B的洛仑兹力作用,以摆线和螺旋线状的复合形式在靶表面作圆周运动;该电子e1的运动路径不仅很长,而且被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子体区域内;在该区中电离出大量的Ar+用来轰击靶材,因此磁控溅射具有沉积速率高的特点;随着碰撞次数的增加,电子e1的能量逐渐降低,同时,e1逐步远离靶面;低能电子e1将如图中e3那样沿着磁力线来回振荡,待电子能量将耗尽时,在电场E的作用下最终沉积在基片上;由于该电子的能量很低,传给基片的能量很小,使基片温升较低;在磁极轴线处电场与磁场平行,电子e2将直接飞向基片;但是,在磁控溅射装置中,磁极轴线处离子密度很低,所以e2类电子很少,对基片温升作用不大;图2 磁控溅射工作原理图磁控溅射的基本原理就是以磁场改变电子运动方向,束缚和延长电子的运动路径,提高电子的电离概率和有效地利用了电子的能量;因此,在形成高密度等离子体的异常辉光放电中,正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效,同时受正交电磁场的束缚的电子只能在其能量将要耗尽时才能沉积在基片上;这就是磁控溅射具有“低温”、“高速”两大特点的机理;3.真空的获得：用来获得真空的设备称为真空泵,真空泵按其工作机理可分为排气型和吸气型两大类;排气型真空泵是利用内部的各种压缩机构,将被抽容器中的气体压缩到排气口,而将气体排出泵体之外,如机械泵、扩散泵和分子泵等;吸气型真空泵则是在封闭的真空系统中,利用各种表面吸气剂吸气的办法将被抽空间的气体分子长期吸着在吸气剂表面上,使被抽容器保持真空,如吸附泵、离子泵和低温泵等;（1）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容积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀压缩从而获得真空的泵,机械泵的种类很多,目前常用的是旋片式机械泵;机械泵可在大气压下启动正常工作,其极限真空度可达10-1Pa,它取决于：①定子空间中两空腔间的密封性,因为其中一空间为大气压,另一空间为极限压强,密封不好将直接影响极限压强；②排气口附近有一“死角”空间,在旋片移动时它不可能趋于无限小,因此不能有足够的压力去顶开排气阀门；③泵腔内密封油有一定的蒸汽压室温时约为10-1Pa;2分子泵分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵; 这种泵具体可分为：1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口; 2涡轮分子泵靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的;这种泵通常在分子流状态下工作;3复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵;三、实验仪器超声波清洗器、磁控溅射镀膜机、镊子、烧杯等四、实验步骤1.用酒精清洗衬底玻璃基板、靶材,清洗完毕后用高压气枪吹干;2.实验前仔细检查各开关的状态,接通电源;电源接通后打开水循环开关,关闭真空计,打开放气阀,待放气完毕打开腔室门放置基片,注意装载过程中确保玻璃面的整洁;置入内衬,关闭充气阀门;3.一键抽真空;4.待分子泵满转速时,设置好靶基距和基片加热温度,打开基片加热;5.待抽至需要的真空,打开限流阀,到90°处,设置基片台转速,打开基片台旋;6.设置流量计的示数,充入氩气,至工作真空度;7.等待 30s 左右,设置直流或射频电源的功率和工作时间,点击 ON 按钮开始溅射镀膜前一定要确定靶挡板是关闭的;待溅射一段时间后,打开挡板,开始镀膜,镀膜时间到后电源自动关闭;8.设置流量计示数为 0,关闭加热;9.待流量计实际流量归 0,关闭进气阀、限流阀,限流阀到 0°;10.镀膜结束,一键停真空;11.待机械泵等均停机,关闭真空计、打开放气阀;待放气完毕,打开腔室门取样品,打开真空计,关闭放气阀;打开一键抽真空,待真空抽至 10 多 Pa 时点击一键停真空,待设备停机后再关闭总电源;五、注意事项1. 抽真空前检查：1样品是否放好2腔室门是否关好3放气阀是否关闭4真空计是否打开2.注意对设备的保养维护,及时去除基片台及基片挡板,靶屏蔽罩及靶挡板上沉积的各种材料,防止掉渣使靶与屏蔽罩短接烧坏靶;方法是将把挡板卸下用绿色拉丝布擦拭附着物后用卫生纸蘸丙酮或酒精擦干净,对基片台如不拆下的话用报纸垫在腔室口上防止擦拭时脏东西掉入腔室;3.磁控溅射室暴露大气前一定要关紧限流阀,以免损坏分子泵,同时要关紧气路截止阀,以免气路受污染;。
磁控溅射法制备薄膜材料实验报告
实验一磁控溅射法制备薄膜材料一、实验目的1.详细掌握磁控溅射制备薄膜的原理和实验程序；2、制备出一种金属膜, 如金属铜膜；3.测量制备金属膜的电学性能和光学性能；二、 4、掌握实验数据处理和分析方法, 并能利用 Origin 绘图软件对实验数据进行处理和分析。
三、实验仪器磁控溅射镀膜机一套、万用电表一架、紫外可见分光光度计一台；玻璃基片、金属铜靶、氩气等实验耗材。
四、实验原理1.磁控溅射镀膜原理（1）辉光放电溅射是建立在气体辉光放电的基础上, 辉光放电是只在真空度约为几帕的稀薄气体中, 两个电极之间加上电压时产生的一种气体放电现象。
辉光放电时, 两个电极间的电压和电流关系关系不能用简单的欧姆定律来描述, 以气压为1.33Pa 的 Ne 为例, 其关系如图 5 -1 所示。
图 5-1 气体直流辉光放电的形成当两个电极加上一个直流电压后, 由于宇宙射线产生的游离离子和电子有限,开始时只有很小的溅射电流。
随着电压的升高, 带电离子和电子获得足够能量, 与中性气体分子碰撞产生电离, 使电流逐步提高, 但是电压受到电源的高输出阻抗限制而为一常数, 该区域称为“汤姆森放电”区。
一旦产生了足够多的离子和电子后, 放电达到自持, 气体开始起辉, 出现电压降低。
进一步增加电源功率, 电压维持不变, 电流平稳增加, 该区称为“正常辉光放电”区。
当离子轰击覆盖了整个阴极表面后, 继续增加电源功率, 可同时提高放电区内的电压和电流密度, 形成均匀稳定的“异常辉光放电”, 这个放电区就是通常使用的溅射区域。
随后继续增加电压, 当电流密度增加到～0.1A/cm 2时, 电压开始急剧降低, 出现低电压大电流的弧光放电, 这在溅射中应力求避免。
（2）溅射通常溅射所用的工作气体是纯氩, 辉光放电时, 电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞, 电离出大量的氩离子和电子, 电子飞向基片。
氩离子在电场的作用下加速轰击靶材, 溅射出大量的靶材原子, 这些被溅射出来的原子具有一定的动能, 并会沿着一定的方向射向衬底, 从而被吸附在衬底上沉积成膜。
磁控溅射仪报告
磁控溅射仪报告——通信与信息工程学院B10010508 李青林磁控溅射镀膜设备是一种多功能、高效率的镀膜设备，磁控溅射是70年代在阴极溅射的基础上发展起来的一种新型溅射镀膜法，具有成膜均匀，膜重复性好，适于大规模工业性生产等特点，因此应用较为广泛。
可根据用户要求配置旋转磁控靶、中频孪生溅射靶、非平衡磁控溅射靶、直流脉冲叠加式偏压电源等，组态灵活、用途广泛，主要用于金属或非金属(塑料、玻璃、陶瓷等)的工件镀铝、铜、铬、钛金、银及不锈钢等金属膜或非金属膜及渗金属DLC膜，所镀膜层均匀、致密、附着力强等特点，可广泛用于家用电器、钟表、工艺美术品、玩具、车灯反光罩以及仪器仪表等表面装饰性镀膜及工模具的功能涂层。
理论上来说，磁控溅射由于磁控磁场的作用，能将等离子体限制在靶的表面，在低气压下充分起辉，并且，它具有高的溅射率! 非平衡磁控溅射技术是在磁控溅射的基础上，改变阴极磁场，使得通过磁控溅射的内、外两个磁极端面的磁通量不相等，磁力线在同一阴极靶面内不形成闭曲线，从而可将等离子体扩展到远离靶处，使基片浸没其中，在基片表面形成大量的离子轰击，直接干涉基片表面的成膜过程，从而改善了薄膜的性能，并且在高真空条件下，被溅射粒子与工作气体的碰撞可以忽略不计，被溅射的粒子直接从靶的表面飞向基片，其沉积在基片上的几率反比于其路径长度!根据磁控溅射靶的刻蚀现象与磁控溅射的关系对于实验设备及工艺，本文实验所用镀膜设备为白俄罗斯所产的!", -!! 型镀膜机，该设备有外置式磁控溅射源，可以用平衡和非平衡两种模式工作，磁控溅射阴极靶材为纯钛，溅射源在非平衡模式下工作时属于非平衡磁控阴极+ 磁控源电源的最大工作功率对于磁控溅射靶基距与薄膜厚度分布的关系，无论是平衡模式还是非平衡模式，在一定范围内，随着靶基距的增大，薄膜厚度均匀性都有提高的趋势的增大会使基片上各点沉积薄膜的相对厚度降低，而且也会使靶的刻蚀对膜厚均匀性的影响逐渐变小的同时，靶基距的增大还会使得被溅射的原子与原子或原子的碰撞的几率增大，原子的散射运动使薄膜的沉积速率有下降的趋势，因此，靶基距是影响薄膜厚度的均匀性范围重要因素&在相同工艺条件下，非平衡模式下制备的膜相对于平衡模式下制备的膜膜厚分布存在很大的差异在平衡模式下，随着靶基距的变化，膜厚均匀范围变化很大这是因为在非平衡模式下，磁控溅射源的附加励磁线圈会产生一个附加磁场，在这个附加磁场的作用下，溅射系统的磁场与平衡模式相比会发生很大的不同，而磁场的不同会对膜层的均匀性产生影响& 首先，由于附加磁场的作用，非平衡模式靶面磁控磁场的最大水平场强不同于平衡模式靶面的最大水平场强，因而两种模式的溅射速率也是不同的& 其次，在镀膜的过程中，入射靶面的离子在不同的磁场控制下其入射方向会发生变化，相应地溅射原子的角分布也会不同［A］，而溅射原子的角分布直接影响着基片沉积薄膜的厚度分布& 第三，非平衡磁控溅射在附加磁场的作用下能有效地约束其等离子体，在一定的磁场强度作用下带电粒子沿着磁力线作回旋账动，形成高密度的等离子体束流高密度等离子体束的存在使得更多的离子讳击靶材，沉积速率大幅度提高& 同时，在镀膜过程中溅射的靶材原子与等离子体中离子的碰撞也会增强，碰撞的结果会使一部分溅射原子被离化，产生的离子在电场和磁场的控制下运动，对膜厚均匀性产生影响，而这种影响又和基片所处位置的水平磁场强度有关，如果水平场强过大将会不利于膜厚均匀性的提高通过这次实验认识了磁控溅射仪，也学习了这方面的一些知识，让自己对物理实验更加感兴趣了，也想要自己去做一些实验，增强自己的动手能力同时也提高自己的实验设计和思考能力。
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磁控溅射实验报告
篇一：薄膜实验报告,磁控溅射与高真空成膜
电子科技大学
实验报告
姓名：郭章
学号：20XX054020XX2
指导教师：许向东
日期：20XX年6月12日
一，实验室名称：光电楼薄膜制备实验室
二，实验项目名称：
有机多功能高真空成膜设备的使用及其注意事项
三，实验原理
有机oLeD器件的制备流程分为：ITo玻璃清洗→光刻→再清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保护层→封装（1）ITo玻璃的洗净及表面处理：ITo
作为阳极其表面状态直接影响空穴的注入和与有机薄膜层
间的界面电子状态及有机材料的成膜性。
如果ITo表面不清洁，其表面自由能变小，从而导致蒸镀在上面的空穴传输材料发生凝聚、成膜不均匀。
也有可能导致击穿，使面板短路。
对洗净后的ITo玻璃还需进行表面活化处理，以增加ITo 表面层的含氧量，提高ITo表面的功函数。
也可以用比例为水:双氧水:氨水=5:1:1混合的过氧化氢溶液处理ITo表面，使ITo表面过剩的锡含量减少而氧的比例增加，以提高ITo 表面的功函数来增加空穴注入的几率，可使oLeD器件亮度提高一个数量级。
（2）有机薄膜的真空蒸镀工艺：LeD器件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜，薄膜的质量关系到器件质量和寿命。
在高真空腔室中设有多个放置有机材料的坩埚，加热坩埚蒸镀有机材料，并利用石英晶体振荡器来控制膜厚。
有机材料的蒸发温度一般在170℃～400℃之间、ITo样品基底温度在40℃～60℃
（3）金属电极的真空蒸镀工艺：金属电极仍要在真空腔中进行蒸镀。
金属电极通常使用低功函数的活泼金属，因此在有机材料薄膜蒸镀完成后进行蒸镀。
金属电极材料的蒸发一般用加热电流来表示，在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验，实验结果表明，金属电极材料的蒸发加热电流一般在20A～50A之间。
（4）器件封装工艺：LeD器件的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化，使器件性能迅速下降，因此在封装前决不能与空气和水接触。
因此，oLeD的封装工艺一定要在无水无氧的、通有惰性气体（如氩气、氮气）的手套箱中进行。
封装材料包括粘合剂和覆盖材料。
粘合剂使用紫外固化环氧固化剂，覆盖材料则采用玻璃封盖，在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。
四，实验目的：
1）掌握oLeD器件的实际制备过程及技术。
2）了解有有机多功能高真空成膜设备的使用方法及其流程，注意操作。
五，实验内容：
对oLeD器件的层次结构的制备过程进行了解。
六，实验器材：
oLeD-Ⅴ型有机多功能高真空成膜设备，mg
七，实验步骤：
1）打开冷却水系统及电源。
2）预处理室重启，打开后放入样品在传送杆托盘。
3）打开机械泵及分子泵前级机械泵。
4）打开真空计，查看真空度状态。
5）待有机室和金属室真空度达到数十pa时，关闭旁抽发，开分子阀闸板，给有机
室和金属室抽高真空。
6）样品预处理后，关闭预处理是旁边抽阀门。
7）打开预处理室有机真空的闸板阀，推进样品值有机室，通过前后机械手及升降旋转基片架，分别将样品及掩膜板转移至升降基片架上，关闭室间闸板阀。
8）蒸镀有机功能层，通过频率变化计算膜厚
9）同上操作，将样品传入金属室进行金属电极蒸镀
10）蒸镀单程后，等待约20分钟
11）关闭两个分子泵阀门，约8分钟后停止分子泵，关闭分子泵电源。
12）关闭真空计，总电源，冷却水。
八，实验数据及结果分析：
1）先对ITo玻璃进行离子清晰以提高功函数，增强空穴注入能力。
2）在有机室蒸镀各有机层：包括空穴注入层，空穴传输层，发光层，电子传输层，电子注入层。
3）在金属层腔中进行金属阴极蒸镀，因所需温度与有机材料不同，所以分开两腔，最后封装测试样品。
4）通过频率和薄膜厚度一定关系，可以控制薄膜厚度。
九，实验结论：
真空镀膜的技术较多，产品所需要的材料不同，决定了镀膜的工艺因此，有机层与金属电极分开处理，真空的实现对制膜很重要，应尽量在高真空环境下进行工作。
使用分子
泵前，先达10pa以下的低真空度，分子泵使用过程中，不
能开启机械泵，以免造成油污染。
十，总结及心得体会：
通过实验，对真空镀膜技术了解更加详彻，同时更加注意了实际操作过程中的各种条件控制以及注意事宜；在设备的全密封性一体化加工方式，提高了样品的加工质量，膜厚度采用晶振频率控制更加方便产品的实时调控。
篇二：薄膜实验报告,磁控溅射与高真空成膜
电子科技大学
实验报告
姓名：郭章
学号：20XX054020XX2
指导教师：许向东
日期：20XX年6月12日
一：实验室名称：光电楼薄膜制备实验室
二：实验项目名称：薄膜制备工艺流程
三：实验原理1，磁控溅射原理：
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子
发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。
氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
利用Ar一02混合气体中的等离子体在电场和交变磁场
的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到基体表面而成膜。
2，实验室采用的为cK-3磁控溅射沉积真空系统，真空度可达10-3pa。
溅射在靶原子沉积之后需要对其进行退火，实验室的的退火温度约为3000c。
此外溅射系统采用直流与
射频两种电源模块，能够自由相互转换。
其中直流多对于到点靶材，而射频溅射则可对绝缘体进行溅射。
四，实验目的：
1，了解真空溅射技术在实际中的应用。
2，掌握基本的真空溅射镀膜方法
3，了解实验中的注意事项
五，实验内容
对真空溅射镀膜技术的参观以及反思
六，实验器材
cK-3磁控溅射沉积高真空系统
七，实验步骤
1)开循环水电源、阀门；开总控电源，确认电源指示灯正常
2)打开真空机，开机械泵，角阀A，到真空度达到20pa 后，关闭角阀A，开启角阀c
3)设置基地加热温度，开基片架旋转开关和调节转速，开溅射电源。