离子溅射镀膜机是一种结构紧凑的桌面涂层系统,特别适用于扫描电镜成像中非导电样品的高质量涂层。样品的干燥和清洁是离子溅射涂层的基本要求。必要时,交换样品和阴极位置,用火花放电清洁样品表面,然后恢复样品,然后溅射涂层。镍、铜、铅是该仪器常用的阴极材料,有时是电刚金、铂、钯、镓和其他金属也可用作阴极材料。
一、离子溅射镀膜机工作原理:
直流冷阴极二极管,靶材常温,负高压1-3kv,阳极接地。当高压连接时,阴极发射电子,电子能量增加到1-3kev,轰击低真空(3-10)pA)气体,使其电离,刺激电子在电场中加速,继续轰击气体,产生联电离,形成等离子体。离子为1-3kev当能量高于靶原子的结合能时,靶原子或原子簇脱离靶,与等离子体中的残余气体发生碰撞,因此方向不同。当它落在样品表面时,可以在粗糙的样品表面形成厚度均匀的金属薄膜,与样品结合强度高。如果工作室内的气体继续流动,保持恒压,则离子流保持恒定。高压功率决定离子流大小,一般有大离子流限制,用于保护高压电源。
二、离子溅射镀膜机操作:
1、一般工作距离可调,距离越近,溅射速度越快,但热损伤会增加。
2、通过控制真空压力实现离子流的大小,真空度越低,溅射速度越快,原子晶粒越厚,电子轰击样品(阳极)产生的热量越高。真空度越高,溅射速度越小,原子晶粒越小,电子轰击样品产生的热量越小。
3、加速电压是固定的,也是可调的,加速电压越高,对样品的热损伤就越大。一般采用金属靶材的正比区域。
4、一些热敏样品需要冷却样品区域、水冷或帕尔贴冷却。磁控装置也可以像电磁透镜一样偏离样品。经过这样的改造,会增加很高的成本。一层金属可以溅到石蜡表面,没有任何损坏!
5、真空中的杂质越多,涂层质量就越差。一般来说,黄金相对稳定,空气可以作为等离子体气源,而许多其他靶材需要惰性气体。
6、气体原子序数越高,动量越大,溅射越快,但晶粒越厚,连续膜层越厚。
7、保持真空室清洁对优质涂层有很大的好处。
8、不要让机械真空泵长时间保持极限真空,否则容易反油。
