磁控溅射镀膜设备的工作原理是什么？

  磁控溅射镀膜设备的工作原理应从开始的溅射现象开始。人们从开始发现的溅射现象发展到溅射涂层。早在20世纪50年代的法拉第气体放电实验中就发现了溅射现象。然而，当时只把这种现象作为避免研究，认为这种现象是有害的。

  直到20世纪，才有人证明沉积金属是阴极被正离子轰击飞溅的物质。20世纪60年代飞溅制成的钽膜出现了。1965年，同轴圆柱形磁控飞溅装置和三级飞溅装置出现。20世纪70年代，平面磁控飞溅涂层设备开发，实现高速低温飞溅涂层，飞溅涂层日益快速发展。

  磁控溅射镀膜设备的磁控溅射靶采用静态电磁场，磁场为曲线型，同轴圆柱形靶采用对数电场；平面目标采用均匀电场；S-射击目标位于两者之间。各部分的原理相同。

 受电场影响，电子加速飞向基材，在此过程中与氩原子发生碰撞。如果电子本身有足够的30ev能量，它将同时离开Ar并产生电子。电子仍然飞向基材，Ar将移动到阴极（即溅射靶），并使用高能轰击靶表面，即溅射靶。

 在这些溅射颗粒中，中性靶分子或原子沉积在基板上形成膜；当二次电子加速飞向基板时，在磁场洛伦兹力的影响下，在靶表面进行一系列圆形运动，呈现螺旋线和摆线的复合形式。该电子不仅运动路径长，而且被电磁场理论束缚在靶表面附近的等离子体区域。在这一领域，大量的AR电离轰击目标，因此磁控溅射镀膜设备的沉积率较高。

 随着碰撞频率的增加，电子能量会逐渐减弱，电子能量会逐渐远离目标。低能电子会沿着磁线来回振荡，直到电子能量几乎耗尽，沉积在基材上。

 由于电子能量较弱，传递给基材的能量较低，基材的温升效果较小。磁极轴处的电场与磁场平行，第二类电子直接飞向基板。但在磁控溅射涂层设备中，磁极轴处的离子电流密度较低，包括电子数据在内的第二类电子数据较少，基板的温升效果较差。

磁控溅射镀膜设备的基本原理是通过磁场改变电子运动的方向，通过延长电子运动路径和区域限制，提高电子电离概率，更好地有效利用电子能量。这是磁控溅射技术的高速和低温特性机制。该设备始于1974年J.chapin的研发成果。当时，磁控溅射镀膜设备一经开发，优于其他涂层工艺，应用广泛，可在任何基材上涂覆任何材料的膜层。