陶瓷基板鍍膜-磁控濺射技術(shù)

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?陶瓷薄膜的制備方法即鍍膜技術(shù)有蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射等，磁控濺射是20世界70年代發(fā)展起來的新型鍍膜技術(shù)，具有高速（鍍膜效率高）、低溫（襯底升溫小）、低損傷、簡便、清潔、鍍膜設(shè)備較為簡單等優(yōu)點(diǎn)。今天小編就來分享一下磁控濺射技術(shù)以及影響因素。

磁控濺射是濺射方法中的一種，射頻磁控濺射制備陶瓷薄膜，一方面可以在大面積基片上面沉積薄膜，另一方面，磁控濺射可以在相對(duì)較低的工作氣壓得到較低的沉積率，也可以在較低的基片穩(wěn)定下，獲得高質(zhì)量的薄膜。濺射氣壓和濺射頻率會(huì)要影響陶瓷基板磁控濺射鍍膜的質(zhì)量嗎？

一，濺射氣壓變化對(duì)磁控濺射鍍膜質(zhì)量的影響

? ? ??隨著濺射氣壓升高，顆粒尺寸幾乎沒有什么變化，樣品中空氣缺陷隨著濺射氣壓的升高而減少。薄膜中主要元素BI具有揮發(fā)性，隨著濺射氣壓升高，BI的揮發(fā)性得到抑制，滿足形核生長的需要，而且由于晶粒長大和晶界的平直化，都可以減低晶界面積，進(jìn)而減低界面能，從而使得可以均勻形核，進(jìn)而使得薄膜中的空隙缺陷減少。同時(shí)，隨著濺射氣壓的升高，工作氣體中過量的氧原子覆蓋在顆粒生長表面，阻礙各核之間的合并，長大，從而使得晶粒尺寸在濺射氣壓升高時(shí)，沒有太大變化。

二，濺射功率對(duì)磁控濺射鍍膜質(zhì)量的影響

相同濺射功率（150W），不同濺射氣壓，隨著濺射氣壓的升高，薄膜衍射峰逐漸增多，這就說明薄膜的相組成增多。同時(shí)隨著氣壓的升高，薄膜的結(jié)晶情況越來越明顯，但薄膜中開始出現(xiàn)新的衍射峰衍射峰，這主要是因?yàn)殡S著氣壓的升高，原子散射率增大，導(dǎo)致薄膜中鎂、鋯等元素減少，薄膜中各元素摩爾比發(fā)生變化的結(jié)果。

三，濺射氣壓對(duì)薄膜介電常數(shù)的影響

? ? ? 濺射氣壓升高，介電常數(shù)呈上升趨勢(shì)，介電損耗呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，隨著濺射氣壓升高，薄膜的介電常數(shù)向最優(yōu)化靠近，由于陶瓷材料的介電性能與材料中的空位缺陷密切相關(guān)，隨著濺射氣壓的升高，薄膜中的空位缺陷減少，從而使得其介電性能提高。

四，濺射功率對(duì)薄膜顯微結(jié)構(gòu)的影響

? ? ? 相同的濺射氣壓，隨著濺射功率的升高，薄膜晶粒尺寸沒有太大變化，晶粒結(jié)晶度越來越高，晶粒中逐漸出現(xiàn)明顯的棱邊，薄膜致密性逐漸升高。濺射功率不斷升高，一定程度會(huì)使得襯底溫度升高，薄膜結(jié)構(gòu)越發(fā)精密，表面更加平整；同時(shí)高濺射功率可以提高原子沉積到基片表面的擴(kuò)散能力，部分高能用濺射原子還將造成基片表面出現(xiàn)缺陷，形成新的成核中心，并使得薄膜表面的晶粒緩慢長大。因此，濺射功率增大時(shí)，結(jié)晶度和致密性得到了提高。

五，濺射功率對(duì)薄膜相結(jié)構(gòu)的影

? ? ? ?相同濺射氣壓（5Pa）,不同濺射功率，結(jié)果也不同。隨著濺射功率增大，衍射峰增多，晶化效果逐漸明顯。

六，濺射功率對(duì)薄膜介電性能的影響

? ? ? ?測(cè)試頻率1Mhz,相同濺射氣壓，不同濺射功率時(shí)，對(duì)介電性能有影響。濺射功率增大，薄膜結(jié)晶度和致密度提高，薄膜介電常數(shù)增大，介電損耗降低，在濺射功率達(dá)到200w時(shí)，薄膜介電性能達(dá)到最優(yōu)值。

? ? ? ??由此可見，陶瓷基板薄膜磁控濺射技術(shù)，陶瓷薄膜質(zhì)量的影響方面很多，不同氣壓，不同濺射功率、都會(huì)影響鍍膜質(zhì)量和結(jié)果。要做好陶瓷基板磁控濺射技術(shù)，對(duì)技術(shù)的把控要求較高。

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