Roll-to-Roll磁控溅射镀膜系统设计论文解析

《磁控溅射工艺对高熵合金氧化物薄膜质量影响规律的研究》

《磁控溅射工艺对高熵合金氧化物薄膜质量影响规律的研究》一、引言随着现代科技的发展，高熵合金氧化物薄膜因其独特的物理和化学性质，在电子、光学、磁学等领域得到了广泛的应用。

磁控溅射作为一种常用的制备薄膜技术，对高熵合金氧化物薄膜的质量和性能起着至关重要的作用。

因此，研究磁控溅射工艺对高熵合金氧化物薄膜质量的影响规律，对于优化薄膜制备工艺、提高薄膜性能具有重要意义。

二、磁控溅射工艺概述磁控溅射是一种物理气相沉积技术，通过在靶材表面施加磁场，使溅射出的粒子在磁场的作用下沿特定轨迹运动，最终在基底上形成薄膜。

该技术具有制备薄膜均匀、致密、附着性好等优点，适用于制备高熵合金氧化物薄膜。

三、磁控溅射工艺对高熵合金氧化物薄膜质量的影响（一）磁控溅射参数的影响磁控溅射工艺中的关键参数包括溅射功率、工作气压、基底温度等。

这些参数对高熵合金氧化物薄膜的成分、结构、形貌和性能有着显著影响。

例如，较高的溅射功率有助于提高薄膜的致密性和结晶度，但过高的功率可能导致薄膜内部应力增大，影响薄膜质量。

适当的工作气压可以保证溅射粒子的有效传输和薄膜的均匀性，而基底温度则影响薄膜的结晶和生长。

（二）磁控溅射靶材的影响靶材的成分和结构对高熵合金氧化物薄膜的质量也有重要影响。

不同成分和结构的靶材在溅射过程中会释放出不同的粒子，从而影响薄膜的成分和结构。

此外，靶材的表面粗糙度、纯度和晶体结构等也会影响薄膜的质量。

（三）薄膜后处理的影响后处理过程如退火、氧化等可以进一步优化高熵合金氧化物薄膜的性能。

例如，适当的退火处理可以消除薄膜内部的应力，改善薄膜的结晶度和致密性；而氧化处理则可以使薄膜表面形成一层致密的氧化物层，提高薄膜的耐腐蚀性和抗氧化性。

四、实验研究及结果分析为了研究磁控溅射工艺对高熵合金氧化物薄膜质量的影响规律，我们设计了一系列实验。

通过改变溅射功率、工作气压、基底温度等参数，以及使用不同成分和结构的靶材，制备了一系列高熵合金氧化物薄膜。

磁控溅射镀膜原理和工艺设计

磁控溅射镀膜原理及工艺摘要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术，在现实生产生活中有着广泛的应用。

真空镀膜技术有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。

这里主要讲一下由溅射镀膜技术发展来的磁控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。

关键词：溅射；溅射变量；工作气压；沉积率。

绪论溅射现象于1870年开始用于镀膜技术，1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。

常用二极溅射设备如右图。

通常将欲沉积的材料制成板材-靶，固定在阴极上。

基片置于正对靶面的阳极上，距靶一定距离。

系统抽至高真空后充入（10～1）帕的气体（通常为氩气），在阴极和阳极间加几千伏电压，两极间即产生辉光放电。

放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在1至几十电子伏范围内。

溅射原子在基片表面沉积成膜。

其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。

它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点，成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方案。

1磁控溅射原理溅射属于PDV（物理气相沉积）三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）中的一种。

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正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar正离子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正离子来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。

磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜性能影响

磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜性能影响一、磁控溅射镀膜技术概述磁控溅射技术，作为一种先进的物理气相沉积技术，广泛应用于薄膜制备领域。

该技术通过在高真空环境中，利用磁场和电场的共同作用，使得靶材表面产生等离子体，靶材原子或分子被激发并溅射出来，随后沉积在基底上形成薄膜。

磁控溅射技术因其高沉积速率、良好的膜厚均匀性、较低的沉积温度以及能够制备高纯度薄膜等优点，被广泛用于制备各种高性能薄膜材料。

1.1 磁控溅射技术的原理磁控溅射技术的核心原理是利用磁场对等离子体中的电子进行约束，形成所谓的“磁镜效应”，使得电子在靶材表面附近形成高密度区域，从而提高溅射效率。

在溅射过程中，靶材原子或分子被等离子体中的离子撞击而逸出，并在电场的作用下飞向基底，沉积形成薄膜。

1.2 磁控溅射技术的应用磁控溅射技术在多个领域有着广泛的应用，包括但不限于：- 光学薄膜：用于制射镜、增透膜、滤光片等。

- 电子器件：用于制备半导体器件中的绝缘层、导电层等。

- 装饰镀膜：用于制备各种装饰性金属膜。

- 耐磨镀膜：用于提高材料表面的硬度和耐磨性。

二、磁控溅射镀膜工艺参数磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜的性能有着决定性的影响。

这些参数包括溅射功率、溅射气压、溅射气体种类、溅射时间、基底温度等。

通过精确控制这些参数，可以优化薄膜的物理、化学和机械性能。

2.1 溅射功率对薄膜性能的影响溅射功率是影响薄膜性能的关键因素之一。

溅射功率越高，靶材表面的等离子体密度越大，溅射速率也越高。

然而，过高的溅射功率可能导致薄膜内部产生较多的缺陷，如气泡、晶格畸变等，从而影响薄膜的性能。

因此，选择合适的溅射功率对于获得高质量的薄膜至关重要。

2.2 溅射气压对薄膜性能的影响溅射气压同样对薄膜性能有着显著的影响。

较低的溅射气压有利于提高薄膜的致密性，减少薄膜内部的孔隙率，但过低的气压可能导致薄膜生长过程中的原子迁移率降低，影响薄膜的均匀性。

相反，较高的溅射气压可以增加薄膜的沉积速率，但可能会降低薄膜的致密性。

磁控溅射镀膜技术的研究及发展趋势

120赵向杰磁控溅射镀膜技术的研究及发展趋势磁控溅射镀膜技术的研究及发展趋势**基金项目：2018年西安航空职业技术学院校级综合科研项目（18XHZH-015）o 作者简介：赵向杰，硕士研究生，讲师，教学研究方向；机械工程。

赵向杰(西安航空职业技术学院，陕西西安710089)摘要：综述了磁控溅射镀膜技术在非平衡磁场溅射、脉冲磁控溅射等方面的发展，利用新型的磁控溅射镀膜技术可以实现薄膜的高速沉积、高纯薄膜制备以及提高反应溅射沉积薄膜的质量等，并进一步取代电镀等传统表面处理技术。

并阐述磁控溅射镀膜技术在电子、光学、表面功能薄膜等许多方面的应用。

关键词：磁控溅射镀膜，薄膜制备，应用中图分类号：TB79Development and Research of Magnetron Sputtering Coating TechnologyZHAO Xiang-jie(Xi?an Aeronautical Polytechnic Institute,Xi*an710089shaanxi,China)Abstract：In this paper,the magnetron sputtering technology in the non-equilibrium magnetic field sputtering,pulsed magnetron sputtering and other aspects were.introdnced It is shown that the new type of magnetron sputtering technology can realize the high-speed deposition of the film,the preparation of the high purity film,improve the quality of the reactive sputtering deposition film,and further replace the traditional surface treatment technology such as electroplating.Finally,the application of magnetron sputtering technology in many aspects such as electronics,optics,surface functional film and so on were expounded.Key words:magnetron sputtering coating,film fabrication,气相沉积是指气态（含等离子态）的镀料物质在基体上沉积，形成薄膜的过程。

磁控溅射制备铝薄膜毕业论文

磁控溅射制备铝薄膜毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.2 薄膜研究的发展概况 (1)1.1.3 薄膜的制备方法 (4)1.1.4 薄膜的特征 (5)1.1.5 薄膜的应用 (7)第2章射频反应磁控溅射制备方法机理分析 (8)2.1 射频反应磁控溅射法原理 (8)2.1.1 直流辉光放电 (8)2.1.2 射频辉光放电 (9)2.1.3 射频原理 (9)2.1.4 磁控原理 (11)2.1.5 反应原理 (12)2.2. 溅射机理 (13)2.2.1 基本原理 (13)2.2.2 基本装置 (13)2.3 溅射的特点和应用 (15)2.3.1 溅射的特点 (15)2.3.2 溅射的应用 (16)第3章实验 (17)3.1 课题的研究线路 (17)3.2 实验材料以及设备 (17)3.3 实验仪器的原理 (18)3.3.1 磁控溅射镀膜仪的原理 (18)3.3.2 椭圆偏振测厚仪的原理 (19)3.3.3 原子力显微镜的原理 (23)3.3.4 表面预处理 (27)3.3.5 薄膜制备 (28)第4章实验结果及数据分析 (30)4.1 薄膜测试与分析 (30)4.1.1 衬底温度对于铝薄膜属性的影响 (30)4.1.2 衬底温度对于铝薄膜生长的影响 (31)4.1.3 不同的气压对于铝薄膜生长的影响 (34)结论 (40)致 (41)参考文献 (42)附录X 译文 (43)利用CO/SiC衬底上制备单层石墨薄膜 (43)附录Y 外文原文 (48)第一章绪论1.1 薄膜概述1．1．1 引言人工薄膜的出现是20世纪材料科学发展的重要标志。

自70年代以来，薄膜材料、薄膜科学、与薄膜技术一直是高新技术研究中最活跃的研究领域之一，并已取得了突飞猛进的发展。

薄膜材料与薄膜技术属于交叉学科，其发展几乎涉及所有的前沿学科，其应用与推广渗透到了各相关技术领域。

正是由于薄膜材料和薄膜技术的发展才极促进了微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息技术、传感器技术、航空航天技术和激光技术的发展，也为能源、机械、交通等工业部门和现代军事国防部门提供了一大批高新技术材料和器件。

磁控溅射对薄膜附着力的影响_概述及解释说明

磁控溅射对薄膜附着力的影响概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着科学技术的不断发展，薄膜材料的制备和应用在各个领域中起到了至关重要的作用。

而通过磁控溅射技术来制备薄膜已经成为一种常见且有效的方法。

然而，薄膜的附着力是影响其性能和稳定性的关键因素之一。

因此，深入研究磁控溅射对薄膜附着力的影响机理以及优化策略具有重要意义。

1.2 文章结构本文将围绕磁控溅射技术对薄膜附着力的影响进行系统论述，并结合实验验证和数据分析，解释结果差异的原因。

具体而言，本文分为五个主要部分：引言、磁控溅射技术概述、影响薄膜附着力的因素分析、实验验证与数据分析以及结论与展望。

1.3 目的本文旨在全面阐明磁控溅射技术对于薄膜附着力方面所产生的影响，并深入探讨影响因素的机理。

通过实验验证和数据分析，我们将尽力揭示磁控溅射下薄膜附着力变化的规律，并提出优化策略。

最终，期望为相关领域的科研工作者提供有益的参考和指导，推动薄膜制备技术在更广泛的应用中发挥更大的作用。

2. 磁控溅射技术概述：2.1 原理介绍：磁控溅射技术是一种常用的物理气相沉积技术，主要用于制备薄膜材料。

其原理是在真空条件下，通过施加外加磁场和高能粒子轰击靶材表面，使得靶材中的原子或分子离开靶面并沉积在衬底上形成薄膜。

利用这种方法可以制备出均匀、致密且具有优异性能的薄膜。

2.2 工艺参数与薄膜附着力关系研究：磁控溅射工艺的参数对最终薄膜的质量和性能有很大影响。

诸如气体种类、压力、功率、溅射时间等参数都会影响到溅射过程中产生的离子束特性以及靶材表面和溅射沉积层之间的相互作用。

在进行磁控溅射时，合适选择和调节这些工艺参数可以优化沉积层的结构和性能，并且提高薄膜附着力。

2.3 典型应用领域：磁控溅射技术在许多领域有广泛应用。

其中包括但不限于光电子器件、集成电路、光学薄膜、传感器和太阳能电池等。

这种技术可以制备具有高透明性、低反射率、优异导电性以及耐腐蚀性的材料，满足不同领域对薄膜材料的需求。

Roll-to-Roll磁控溅射镀膜系统设计论文

目录中文摘要 (3)英文摘要 (4)1 绪论 (5)1．1真空卷绕镀膜技术及设备的现状与发展 (5)1.1.1真空卷绕镀膜技术的应用领域 (5)2磁控溅射原理及溅射沉积工艺参数 (5)2.1磁控溅射原理与磁控溅射物理过程 (5)2.2磁控溅射的工艺参数 (6)2.2.1 磁控溅射的功率 (6)2.2.2 磁场强度 (7)2.2.3 溅射气压 (7)2.2.4 基片的温度 (7)3 ROLL-TO-ROLL磁控溅射镀膜系统 (8)3.1R OLL-TO-ROLL磁控溅射镀膜系统的主要组成和工作过程 (8)3.1.1 Roll-to-Roll磁控溅射系统的组要组成 (8)3.2平面磁控溅射靶的类型选择 (8)4 磁控溅射镀膜真空室的设计要求与原则 (9)4.1设计参数 (9)4.2磁控溅射镀膜真空室的主要设计原则 (10)4.3磁控溅射镀膜室对抽气系统的要求 (10)5 ROLL-TO-ROLL磁控溅射真空镀膜室主要部分的设计与计算 (11)5.1真空系统的设计与计算 (11)5.1.1真空室壳体的类型选择 (11)5.1.2 真空室壳体的计算 (11)5.1.3抽气系统的设计与计算 (11)5.1.4主泵的选择 (12)5.1.5计算扩散泵与真空室排气口管路的流导，验证选K-200型扩散泵是否合适 (12)5.1.6前级泵的选择 (14)5.1.7抽气时间的计算 (14)5.2卷绕系统主轴的ANSYS分析 (15)5.3真空室的气流速度和压强的FLUENT分析 (20)5.3.1 气体压强分析 (21)5.3.2 气体的速度分析 (23)5.4R OLL-TO-ROLL磁控溅射系统设计 (26)致谢 (28)参考文献 (29)摘要：随着柔性基体材料在太阳能电池和柔性显示屏中的运用，在柔性基体上镀膜的技术越来越受到人们的关注，并且是现代科技发展中的一项关键技术。

磁控溅射镀膜技术是真空镀膜中运用广泛，不仅能够在各种面积的基体上镀膜，而且还能还能够得到镀膜厚度均匀，性能稳定的薄膜。

《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》

《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》一、引言透明导电氧化物（TCO）薄膜作为一种具有优异光学性能和电学性能的材料，广泛应用于光电显示、太阳能电池等领域。

随着科技的发展，对TCO薄膜的性能要求日益提高，制备工艺的优化和性能研究显得尤为重要。

磁控溅射法作为一种常用的制备TCO薄膜的方法，具有制备工艺简单、薄膜质量高等优点。

本文将详细介绍磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜的工艺流程、实验方法及薄膜性能的研究。

二、磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜1. 实验材料与设备实验材料主要包括靶材（如氧化锡（SnO2）或氧化铟（In2O3）等）、基底（如玻璃或石英等）、溅射气体（如氩气等）。

实验设备主要包括磁控溅射镀膜机、真空泵等。

2. 实验方法（1）基底处理：将基底清洗干净，并进行预处理，以提高薄膜与基底的附着力。

（2）靶材制备：将靶材固定在磁控溅射镀膜机的靶位上。

（3）真空环境：将镀膜机腔体抽至高真空状态，以去除腔体内的杂质和气体。

（4）溅射镀膜：在磁控溅射镀膜机中，通过调节溅射功率、气体流量、基底温度等参数，实现TCO薄膜的制备。

三、薄膜性能研究1. 光学性能通过紫外-可见光谱仪测试TCO薄膜的透光率，分析薄膜的光学带隙、光学常数等性能。

同时，还可以通过SEM（扫描电子显微镜）观察薄膜的表面形貌，分析薄膜的光散射性能。

2. 电学性能采用四探针法或霍尔效应测试仪等设备测试TCO薄膜的电阻率、载流子浓度和迁移率等电学性能参数。

通过分析这些参数，可以评估TCO薄膜的导电性能和稳定性。

四、结果与讨论1. 实验结果通过磁控溅射法制备的TCO薄膜具有较高的透光率和较低的电阻率，满足光电显示、太阳能电池等领域的应用需求。

此外，薄膜的表面形貌良好，光散射性能较低。

在实验过程中，通过调整溅射功率、气体流量、基底温度等参数，可以实现对TCO薄膜性能的优化。

2. 结果讨论（1）溅射功率对TCO薄膜性能的影响：随着溅射功率的增加，薄膜的结晶性和致密度提高，从而提高了薄膜的透光率和导电性能。

磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析

磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析磁控溅射镀膜机是一种常用的表面处理设备，广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的镀膜加工领域。

本文将对磁控溅射镀膜机的结构设计及动态特性进行分析。

磁控溅射镀膜机主要由溅射室、真空系统、电源系统和控制系统等组成。

溅射室是镀膜的核心部分，其结构设计直接影响镀膜质量。

溅射室通常由壁体、靶材支架和基座组成。

壁体通常采用不锈钢材料，具有良好的密封性能和强度，可以有效防止外界气体进入溅射室影响真空度。

靶材支架是将靶材固定在合适位置的装置，其结构应该稳定可靠，能够满足靶材的更换等操作需求。

基座是支撑整个溅射室的重要组成部分，其刚度和稳定性对于镀膜质量具有重要影响。

动态特性是指磁控溅射镀膜机在工作过程中的响应行为。

磁控溅射镀膜机通常采用直流或脉冲直流磁控溅射技术，其工作过程中靶材会受到磁场和离子轰击等力的作用。

这些力的大小和方向会影响溅射过程中的靶材烧损、溅射效率和镀膜均匀性等因素。

因此，磁控溅射镀膜机的结构设计应该考虑这些动态特性，以提高镀膜质量和生产效率。

在磁控溅射镀膜机的结构设计过程中，需要考虑以下几个方面。

首先是溅射室的尺寸和形状设计，应该使得溅射过程中的离子轰击能够均匀分布在靶材表面，减小靶材烧损和提高镀膜均匀性。

其次是靶材支架的设计，应该能够满足不同尺寸和形状的靶材的更换需求。

此外，基座的结构设计应该具有足够的刚度和稳定性，以保证溅射室在工作过程中不产生过大的振动和变形。

综上所述，磁控溅射镀膜机的结构设计及动态特性分析是提高镀膜质量和生产效率的重要环节。

通过合理设计溅射室的结构，优化靶材支架和基座的设计，可以实现磁控溅射镀膜机的高效工作，并满足不同材料的镀膜需求。

这对于推动材料表面处理技术的发展和应用具有重要意义。

试谈磁控溅射镀膜技术的研究及发展趋势

试谈磁控溅射镀膜技术的研究及发展趋势作者：孙毅来源：《科学与财富》2020年第35期摘要：本文概述磁控溅射镀膜及其工作原理，着重探討当前现有的镀膜工艺，包括平衡及非平衡磁控、脉冲磁控、反应磁控等，进一步分析此类技术未来的发展趋势。

关键词：磁控溅射镀膜;非平衡磁控;脉冲磁控引言：磁控溅射镀膜工艺的出现，已经获得优异的成绩，并被广大相关专业人士关注，在镀膜行业中展现出非凡的发展速度。

其出现之初，仅能在表面平整的工件上达到较好的处理效果。

一、磁控溅射镀膜此项技术是基于特定的物理反应，实行与气相沉积相似的一项工艺。

镀膜需在真空环境下，将电量两极导入磁场，在电场及磁场的双重作用下，完成溅射。

该种溅射方式弥补常规溅射技术的部分不足，并合理开拓其他运用领域。

在阴极靶材之上构建电磁场，在此范围内，若因溅射出现加速成高能电子的情况，不会直接撞击阳极，会受到磁场的“指引”，进行摆动，借助摆动的力会冲击气体分子，由此将带有的能量传送至气体分子，进而出现电力，冲击的一方便又回到原本的低能状态。

之后会跟随磁力线的移动，达到距离阴极较近的辅助阳极处，而被吸入。

此过程能有效降低高能电子产生的冲击力，对基材起到保护的作用，并展现出低温溅射的特征。

同时，高能电子的持续摆动，需经过较长的距离才进入阳极，但受到电子量级的影响，电离度偏高，所以放电的概率相对提升，离子的电流密度有所增大，由此溅射的速度快，反而展现出高速溅射的特征。

二、常见的磁控溅射镀膜工艺（一）平衡磁控此项工艺属于一项相对常规的溅射工艺，其利用永磁体及电磁圈，引导电子活动。

电磁场能把控电子的活动轨迹，让其和气体分子相互接触并产生反应，由此确保溅射的质量及最终的沉淀速度。

由于二次电子与靶材相距不远，再加上等离子的密度偏高，且密度会随着与靶材的距离拉长逐渐降低，镀膜的质量也随之下降，因此，该项工艺对加工构件的大小有限制。

实际应用平衡溅射时，飞出的电子一般是低能状态，难以满足加工的实际标准，而提升温度能优化镀膜的质量，但需考量加工构件本身可以承受的温度。

利用磁控溅射制备纳米金属薄膜的研究--论文答辩

对样品进行比照，可以直观的看出，气压越高所成的膜越薄；功率越大，所成膜越厚；溅射时间越长，所成膜越厚。符合镀膜特征规律。并且相同条件下Ti膜的透射率优于Cu膜，Cu膜的反射率优于Ti膜。
反射率测定实验
高压汞灯
反射膜
450
光电管
光电管
结构原理图
Cu膜表面的光的反射率
入射光波长λ(nm) 入射光电流(10-10A) 反射光电流(10-10A)
一、研究背景及研究意义
材料、信息科学技术与能源称为现代人类文明的三大支柱，是新技术革命的支柱与先导。在特殊形态材料领域里，如在太阳能利用、传感器、微电子、光学、信息等科学技术领域中，薄膜技术都得到了广泛的应用。目前薄膜科学技术正在日新月异地向前发展。薄膜技术既是综合性的应用科学，又涉及到许多跨学科的理论基础，特别是近年世界薄膜产业飞速崛起，因而对薄膜材料的研究既具很强的理论意义又有广泛的应用价值。
时间（min） 60 60 60 60 60 60 10 30 50
实验条件(Ti膜)
气压（Pa） 2.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0
功率（W） 50 50 50 20 30 50 50 50 50
时间（min） 60 60 60 60 60 60 30 50 70
二、薄膜的制备
制备薄膜有两种沉积方法，第一种为物理气相沉积法 (PVD)；第二种为化学气相沉积(CVD)法。我们实验中使用的仪器是中国科学院沈阳科学仪器研制中心所生产的磁控溅射设备，利用磁控溅射制备薄膜。磁控溅射制备薄膜属于物理气相沉积。物理气相沉积法的基本原理是，在真空条件下，将固态或液态物质采用一定的工艺气化成气态原子、分子或者离子作为材料源，然后沉积在基片表面，从而制成具有多种优良特性的薄膜技术。

磁控溅射法制备金属薄膜的工艺参数

λ =360nm的紫外线透过率分析
35
1h 2h 3h
30
1.5Pa 2.5Pa 3.5Pa
30
25
透过率T (%)
透过率T (%)
20
20
15
10
10
5
0
1
2
3
4
1
2
3
压强 (Pa)
时间 (h)
对于360nm的紫外线来说，锌薄膜的溅射参数压强的改变导致的透过率的变化不具有明显规律性；但是随溅射时间的变长，膜厚增加，透过率明显减小。各种条件下的透过率均很低。
直流溅射极限真空度4.0×10-4 Pa，氩气气流量20 cm3/min，镀膜时间5 min，实验偏压无。
锌靶材镀膜
压强 Pa/时 h 1.5/1 1.5/2 1.5/3 2.5/1 2.5/2 2.5/3 3.5/1 3.5/2 3.5/3 Zn 膜的厚度/nm 23.4 25.2 357.6 217.9 246.7 421 132.8 362.4 357.1 24.5 26.5 355.2 222.3 249 374.6 129.8 352.8 351.7 23.4 25.4 355.1 223.1 243 395.8 133.5 357.3 356.7 平均值/nm 23.76667 25.7 355.9667 221.1 246.2333 397.1333 132.0333 357.5 355.1667
溅射参数（温度℃ - 压强 Pa- 功率 W） 25-0.5-180 25-1.0-180 25-1.5-180 25-1.0-130 25-1.0-80 50-1.0-180 100-1.0-180
平均值/nm 14.6 11.2666667 8.5 9.16666667 7.83333333 9.53333333 9.23333333

射频磁控溅射镀膜过程及机制(硕士论文草稿,有摘抄有实验有推断不保证正确)

2.1 薄膜的制备方法溅射镀膜磁控溅射溅射过程迁移过程成膜过程溅射镀膜气相条件下沉积薄膜有两种主要的方式：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD). 气相沉积是在气相环境中，采用不同的方式（如蒸发或溅射），把源材料上的原子或分子转变为气相，再沉积到衬底上。

这个过程一般要在真空室内进行，以便于控制气相的成分，而且由于过程中，源材料要转变为气相再沉积，所以需要真空以减少大气对源材料的污染。

气相沉积的两种主要方式是蒸发和溅射，其本质区别是将源材料转变为气相的手段不同。

蒸发是采用对源材料的原子或分子提供热能，使其逸出；溅射则是采用外来的高速离子，轰击源材料，使源材料的原子或分子获得大量的动能而溅射出来。

本论文中样品采用中科院沈阳科学仪器厂JGP350型磁控溅射镀膜机制备，真空抽气系统由机械泵（前级泵）和分子泵（主泵）组成，极限真空度可达2.0×10-4Pa。

溅射系统配有三个立式靶，其中两个接射频阴极（RF），另一个接直流阴极（DC）。

RF的溅射功率可在0～200W之间调节，直流电源电压为0～2000V。

中间样品控制架上有3个样品夹具，样品控制架可通过旋转来选择所要溅射的靶。

其中一个样品位的后面有加热电阻丝，可对该位置上的衬底加热，使得衬底温度在室温与400℃之间可调。

靶和衬底间距为5cm。

由于靶材CdTe和ZnTe陶瓷靶的电导率较低，所以采用射频溅射模式。

工作气体为氩气。

磁控溅射所用靶材是纯度为99.999%的ZnTe和CdTe化合物陶瓷靶，靶材直径为100mm、厚6mm。

沉积薄膜用的衬底均为普通玻璃，衬底厚1mm，长宽为2.5×6cm。

射频溅射时，采用高频射频电源（13.56MHz），分别将靶材和真空室的其他部分耦合在电源的两极，衬底处于靶材对应的位置，与靶材间距为5cm，射频磁控溅射时放电的过程（工作气体为Ar气）：1）无光放电打开射频电源及电流显示器，即会有十毫安以下以下的电流显示。

磁控溅射原理及技术

四川大学硕士学位论文
方法的及特点可参考有关原理文献队［ｅ）
１．２磁控溅射
溅射镀膜如直流二极（三极）溅射或射频溅射等的最大缺点是溅射速率较低，与蒸发镀膜速率相比要低一个数ｔ级。又如直流二极溅射需要的放电压很高，处于阳基体要受到高能粒子的轰击而损伤，并引极的起基体温度升高，这也是不希望存在的．二十世纪７０年代中期发展起来的磁控溅射技术克服了上述溅射镀膜的 “ 低速” “ 和高温” 等缺点并保持了其优点，迅速发展和广得以
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１阴极一２阳极一图１６表面有正交电磁场平板阴极电子运动．
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四川大学硕士学位论文
该区离出量的离Ａ＇域电大子ｒｌ击靶，从而实现了磁控溅速沉积的射高特点。随碰撞次数的增加，电，子ｅ的能量逐渐降低，同时逐步远离靶面。低能电，子ｅ将沿着磁力线，场Ｅ在电作用下最终到达基体。由于该电子的能ｉ很低，ｔ传给基体的能量也很小，致使基体温升较低。在磁极轴处电磁场平行，电场与子离ｅ，将直接飞向体。基在通常的磁控溅射系统中，轴处离子密低，ｅ磁极度很故，类电子很少，对基体温升作用不大。因而，磁控溅射又具有 “ 低温” 特点。总之，磁控溅射不但克服了二极溅射的 “ 低速高温” 缺点，的而且仍然保

磁控溅射镀膜上位机控制系统设计论文

磁控溅射镀膜上位机控制系统设计论文目录中文摘要 (1)Abstract............................................................ (2)1 绪论 (4)1.1 磁控溅射镀膜的现状与发展趋势 ...................................41.2 磁控溅射镀膜的原理 .............................................41.3 设计的主要内容 .................................................41.3.1 PLC自动化程序控制 (4)1.3.2 上位机组态 (5)2 控制系统整体设计方案及硬件选型 (6)2.1控制系统整体设计................................................62.2 硬件选型 .......................................................83 PLC与上位机控制系统设计 ...........................................123.1 PLC控制系统设计...............................................123.1.1 PLC硬件组态的选择方案 (12)3.1.2 PLC程序的设计 (14)3.2上位机控制系统的设计...........................................143.2.1 上位机组态软件概述 (14)3.2.2 上位机组态软件的通讯方案 (16)3.2.3 上位机组态软件变量设置与画面组态 (17)———————————————————————————————————————————————结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)附录 (24)摘要:磁控溅射镀膜是工业镀膜生产中主要的技术之一,尤其适合于大面积镀膜生产，具有沉积速度快、镀件温升低等优点。

《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》

《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》一、引言随着现代电子技术的飞速发展，透明导电氧化物薄膜（TCO 薄膜）在平板显示、太阳能电池、触摸屏以及电磁波屏蔽等领域有着广泛的应用。

其性能的优劣直接关系到器件的电学、光学以及机械性能。

磁控溅射法作为一种重要的薄膜制备技术，因其高沉积速率、良好的膜层均匀性和优异的膜基结合力等优点，被广泛应用于TCO薄膜的制备。

本文将详细介绍磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜的工艺流程，并对其性能进行深入研究。

二、磁控溅射法原理及设备介绍磁控溅射法是一种物理气相沉积技术，其原理是在真空环境下，利用高能粒子轰击靶材，使靶材表面的原子或分子获得能量并溅射出来，最终沉积在基底上形成薄膜。

磁控溅射设备主要由真空系统、溅射靶材、基底加热装置、磁场系统和控制系统等部分组成。

三、透明导电氧化物薄膜的制备（一）材料选择与靶材制备在磁控溅射法制备TCO薄膜的过程中，选择合适的靶材是关键。

常用的靶材包括氧化锡（SnO2）、氟掺杂氧化锡（FTO）等。

这些靶材具有较高的电导率和可见光透过率，适合用于制备TCO 薄膜。

（二）工艺流程1. 基底准备：清洗基底表面，去除杂质和油脂，提高基底与薄膜的结合力。

2. 真空环境：将基底放入磁控溅射设备中，并抽至高真空环境。

3. 靶材选择与制备：根据需要选择合适的靶材并安装在设备上。

4. 溅射条件设置：根据靶材和基底材料，设置适当的溅射功率、气压和温度等参数。

5. 溅射过程：开始溅射，使靶材表面的原子或分子溅射出来并沉积在基底上形成薄膜。

6. 退火处理：为了提高薄膜的性能，可在一定温度下进行退火处理。

（三）工艺参数优化通过实验，优化磁控溅射法的工艺参数，如溅射功率、气压、温度等，以获得性能优异的TCO薄膜。

四、透明导电氧化物薄膜的性能研究（一）电学性能研究通过测量TCO薄膜的电阻率、载流子浓度和迁移率等参数，研究其电学性能。

分析不同工艺参数对电学性能的影响，为优化制备工艺提供依据。

高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的研究的开题报告

高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的研究的开题报告1. 研究背景和意义：高真空磁控溅射镀膜机是一种高精度表面处理设备，广泛应用于导电膜、光学膜、保护膜等领域。

在磁控溅射过程中，需要控制镀膜物料的温度，以保证镀膜质量和性能。

因此，研究高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统具有重要的现实意义。

2. 研究内容和目标：本研究旨在设计一套高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统，包括硬件和软件两个方面。

硬件上，将采用温度传感器、PID温度控制器和加热器等元件，实现对镀膜物料的温度控制。

软件上，将利用MATLAB对PID参数进行优化，以提高镀膜的均匀性和成膜率。

研究的具体内容如下：（1）研究高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的原理和实现方法；（2）设计温度传感器、PID温度控制器和加热器等硬件电路，搭建控制系统；（3）利用MATLAB对PID参数进行优化，提高镀膜的均匀性和成膜率；（4）通过试验验证系统控制效果，并对研究结果进行分析和总结。

3. 研究方法和步骤：本研究采用实验和理论相结合的方法进行研究。

具体步骤如下：（1）通过文献调研和实地考察，了解高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的基本原理和现有技术水平。

（2）设计温度传感器、PID温度控制器和加热器等硬件电路，并进行实验室组装测试。

（3）利用MATLAB对PID参数进行优化，达到最佳控制效果。

（4）通过对比实验和数据分析，验证并评估所建立的高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的性能和可靠性。

4. 预期结果和意义：本研究预计可建立一套高精度、高稳定性的高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统，提高镀膜的均匀性和成膜率，进一步提高设备的生产效率和经济效益。

同时，本研究的研究成果可以为其他相关设备的温度控制系统提供借鉴和参考。