镀膜靶材是什么（电镀靶材）

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• 1、PVD镀膜靶材和其它镀膜方式比有哪些优势？
• 2、镀膜靶材材料成分
• 3、真空镀膜与电镀的优缺点是什么？

PVD镀膜靶材和其它镀膜方式比有哪些优势？

1.耐久性好与其他涂层(例如电镀)相比,PVD涂层有时更硬且更耐腐蚀.

2.广泛的应用几乎所有类型的无机涂料和某些有机涂料都可以使用多种表面处理剂,用于多种类型的基材和表面.

3.环保由于PVD涂层工艺是在真空环境中进行的,因此与其他传统涂层技术(例如电镀和喷漆)相比,它对环境更加友好.

4.方便的清洁:您可以节省(减少)清洁和抛光普通铜(金)产品的时间和成本,并且用软布或玻璃清洁剂足以清洁PVD膜.

5.高质量和多种选择:PVD膜具有多种颜色,表面细腻光滑,具有金属光泽,永不褪色.常见的颜色是金黄色(TiN),亮银(CrN),紫色(TiAlN)等.

镀膜靶材材料成分

　镀膜靶材材料成分分2种：

1. 金属靶材：

1. 金属靶材：

镍靶、Ni、钛靶、Ti、锌靶、Zn、铬靶、Cr、镁靶、Mg、铌靶、Nb、锡靶、Sn、铝靶、Al、铟靶、In、铁靶、Fe、锆铝靶、ZrAl、钛铝靶、TiAl、锆靶、Zr、铝硅靶、AlSi、硅靶、Si、铜靶Cu、钽靶T、a、锗靶、Ge、银靶、Ag、钴靶、Co、金靶、Au、钆靶、Gd、镧靶、La、钇靶、Y、铈靶、Ce、钨靶、w、不锈钢靶、镍铬靶、NiCr、铪靶、Hf、钼靶、Mo、铁镍靶、FeNi、钨靶、W等。

2. 陶瓷靶材

ITO靶、氧化镁靶、氧化铁靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化钛靶、氧化铬靶、氧化锌靶、硫化锌靶、二氧化硅靶、一氧化硅靶、氧化铈靶、二氧化锆靶、五氧化二铌靶、二氧化钛靶、二氧化锆靶，、二氧化铪靶，二硼化钛靶，二硼化锆靶，三氧化钨靶，三氧化二铝靶五氧化二钽，五氧化二铌靶、氟化镁靶、氟化钇靶、硒化锌靶、氮化铝靶，氮化硅靶，氮化硼靶，氮化钛靶，碳化硅靶，铌酸锂靶、钛酸镨靶、钛酸钡靶、钛酸镧靶、氧化镍靶、溅射靶材等。

真空镀膜与电镀的优缺点是什么？

真空镀膜的黏附性比较差，容易脱落

电镀的种类很多，你说的电镀是否是水电镀？

水电镀的膜厚比真空溅镀的厚，水电镀膜厚一般为15~20UM,真空电镀

的膜厚一般为0.5~2UM.水电镀的化学液不同会有不同的色彩。

真空电镀的靶材不同镀膜颜色不同，真空电镀的功率，真空等级不同会有颜色的变化。

溅镀

溅镀是利用氩离子轰击靶材，击出靶材原子变成气相并析镀于基材上。溅镀具有广泛应用的特性，几乎任何材料均可析镀上。

1) 溅镀的优点与限制

i) 优点

a) 无污染

b) 多用途

c) 附着性好

ii) 限制

a) 靶材的制造受限制

b) 靶材的受损，如陶瓷靶材，限制了使用能量的范围

c) 析镀速率低

2) 溅镀系统

i) 分类

a) 平面两极式：靶材为负极，基材为正极

b) 三极式：由阳极，阴极，外加电子源等三种电极所组成的系统。外加电子源产生电场加速正极离子化的气体分子。三极式系统不能使用于反应性溅镀，因为电子会影响反应气体与污染灯丝。

c) 磁控溅镀：利用磁场作用提高溅镀速率

d) 反应溅镀：将反应性气体导入真空腔中，并与金属原子产生化合物以镀着。

ii) 电流的分类

a) 直流电溅镀－应用于导电基材与镀层

b) 交流（或射频）电溅镀－应用于导电或非导电基材与镀层

3) 溅镀系统组合

i) 靶材

在溅镀时，经电浆中的正离子轰击，而析镀于基材的镀层材料；靶材通常是阴极。

ii) 溅镀的通量

溅镀时的通量即为溅镀原子的流量。流量原子的组成与经冷却，且未产生内扩散的靶材相同。同一靶材的所有材料之溅镀速率大致相同。(然而，蒸镀的蒸镀速率并不同)。

iii) 接地屏蔽

将离子局限于仅轰击与溅镀靶材；避免靶材夹治具被溅击。屏蔽与靶材之间的距离必须小于暗带（dark space）的厚度，因此，在高频（13.5MHz）或高压使用时，此距离较近。

iv) 挡板

设置在两个电极之间的活动板。通常溅击清洁靶材(靶材可能会在装载或操作时受到大气的污染)时移置于靶材与基材之间。

v) 靶材的冷却

当外加能量输入系统，会使靶材的温度提高，并损坏靶材与夹治具的结合，因此必须冷却。一般靶材都是用水冷却之。

vi) 基材温度的控制

利用电阻与光源等加热。一般而言，基材的表面温度会因辉光放电，而高于块材。

4) 绝缘体的溅镀

绝缘薄膜可利用射频溅镀或反应溅镀。若采用直流电溅镀，将迅速造成表面电荷堆积而无法溅镀。

i) 射频电溅镀（RF Sputtering）

使用频率为13.56 MHz的射频电源，使靶材与镀层表面能被离子与电子交替的轰击，以避免电荷的堆积。

ii) 射频溅镀的优点

a) 电子轰击离子化的效率增高，且操作压力比较低(1mtorr)

b) 减少电弧（电弧的产生是由于粉尘或加热蒸发的气体）

iii) 反应溅镀（Reactive spuutering）

将反应性气体加入氩气中，如Ar + H2S，而与溅镀原子，如镉形成硫化镉。(例如，在氩气加氮气的环境下溅镀钛，会形成氮化钛)。其可为直流电或射频反应溅镀。

5) 磁控溅镀（Magnetron Sputtering）

"Magnetron"意指"磁化的电子"（Magnetical Electron）

i) 优点与缺点

磁控溅镀虽会增加溅镀速率，相对地，亦会加速靶材的损耗。由于基材与电浆间的距离较大，使基材较远离电浆可在低的工作温度进行溅镀。

ii) 操作方法

由垂直的电场和磁场的结合组成。由于电磁的交互作用，促进电子集中于靶材附近，以提升离子化效应如下图所示。

a) 磁场会使负极表面形成电子的聚集处，离子会因受限的电子源的静电效应而聚集。

b) 电子能有效聚集于靶材的表面，使离子化效率提高并提高溅镀速率。

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