物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)是一类在高真空环境下通过物理方式将材料转化为气相并沉积薄膜的技术,也称为真空镀膜。
附着力的提高。其次,溅射过程中等离子体对基片表面的持续轰击有原位清洗和活化作用,会移除未牢固附着的沉积粒子并清洁表面,从而进一步提升薄膜致密度和附着力。正因如此,用直流溅射法生长的膜层往往结构紧密且与基片结合牢固,在厚膜沉积中能实现优异的附着性能。
另外,得益于直流溅射电流易于精确控制的特点,能够通过调节溅射电流来线性地控制沉积速率和最终膜厚。这意味着在重复试验中,可以获得高度一致的膜厚重现性和均匀性。相比之下,一些高效溅射方式(如磁控溅射)中电子受到磁场束缚远离基片,虽然沉积速率更高、基片升温更低,但在某些需要额外离子轰击能量以提高膜密度和应力控制的应用中,直流溅射反而更具优势。实际案例表明,在要求厚膜高附着力的制备中,直流溅射凭借更强的离子轰击,实现了磁控溅射未达到的膜致密度和附着力指标。
VPI公司的SD-900镀膜仪正是基于直流溅射原理,并在工程实现上进行了优化设计。SD-900配备了精密的真空规和电流显示,前面板带有微漏气阀,可接入氩气、氮气等多种工作气体。用户可根据膜种选择适当气体并微调流量,以控制溅射气压优化等离子体稳定性。同时,其高压直流电源提供可调节的恒流溅射模式,操作者能够通过电流旋钮在0~50 mA范围内调整溅射强度,从而加速成膜且保证膜质。这些设计使得SD-900能够充分发挥直流离子溅射的优势,在保证薄膜致密附着的前提下,提高成膜速率并降低对基片的热影响。
SD-900镀膜仪的核心参数、结构设计亮点和典型应用
作为VPI公司研发的一款高性能台式镀膜系统,SD-900离子溅射镀膜仪融合了稳健的直流溅射技术和人性化的设计。VPI(视觉精密仪器有限公司)自2004年成立以来专注于样品制备和真空镀膜设备研发,全球已有超过3000家高校科研机构和企业用户受益于其技术方案。SD-900作为VPI的代表产品之一,充分体现了该公司的技术积累和对用户需求的关注。
核心技术参数: SD-900采用直流溅射电源,标配50 mm直径的金靶(厚度0.1 mm),可根据需要选配银、铂等靶材。真空系统使用高速旋片泵,50 Hz下抽速8 m³/h,能够在<5分钟内将腔体真空抽至2 Pa以下。设备极限真空可达~2.0×10^–2 mbar(2 Pa);典型工作气压在7 – 30 Pa范围内可调。最大溅射电流为50 mA(推荐工作电流≤30 mA),对应沉积速率可达4 nm/min以上。真空腔体直径约150 mm、高120 mm,由耐划伤石英玻璃制成,方便观察放电状态且便于清洁。样品台可安装直径50 mm或70 mm的样品(亦可定制更大规格)。整机尺寸约为360 mm(长)× 300 mm(宽)× 380 mm(高),重量约45 kg,占地小且易于摆放。设备采用220 V交流供电(亦兼容110 V),最大功耗<1.5 kW,内置风冷系统满足长期稳定运行需求。