磁控濺射鍍膜機的工作原理是什么？

與蒸發(fā)鍍膜相比，直流三極管濺射有兩個缺點：一是濺射沉積速率低；第二，濺射所需氣體的工作壓力高。這兩個缺點的綜合作用造成氣體分子污染薄膜。因此，磁控濺射鍍膜機作為一種沉積速率高、工作氣壓低的新技術，具有很強的生命力，在薄膜制備過程當中具有積極的作用。讓我們先介紹電子氣在靜態(tài)電磁場中的運動。

當均勻磁場為B，電場為零時，電子不受磁場影響，而是沿磁力線作回旋運動。當B和E為均勻場且E與B平行時，電子任意加速，其節(jié)距逐漸增大。當電場有一個垂直于B的分量時，電子將沿B*e的方向漂移，并沿運動方向旋轉。當B和E均勻且相互垂直時，從靜止處移動的電子軌跡為擺線，擺線形成半徑R。事實上，從陰極靶發(fā)射的電子具有約5ev的初始能量，陰極暗區(qū)的電場不是很均勻，所以電子運動軌跡不是嚴格的擺線。簡言之，對于平面陰極，從電子運動到轉折點的距離是D，這可以通過公式確定。

現(xiàn)在我們來談談磁控濺射鍍膜機的工作原理。真空室中的殘余氣體中有少量初始電子E。在電場E的作用下，它在加速飛向陽極基底的過程當中與氬原子發(fā)生碰撞。如果電子有足夠的能量，它可以電離一個正離子和一個初級電子。初級電子飛向襯底。在電場E的作用下，正離子加速飛向并轟擊陰極靶，濺射靶表層。在濺射粒子中，中性目標原子飛向襯底并沉積在襯底表層形成薄膜，這是其基本原理。

從靶濺射出來的二次電子稱為二次電子。在飛向基片的過程當中，由于洛侖茲力的影響，它們會以擺線和螺旋線的復合形式在靶面上作圓周運動。二次電子的運動路徑不僅很長，而且受到靶面附近等離子體區(qū)電磁場的約束。在該區(qū)域電離的大量正離子轟擊陰極靶，有效地提高了靶在襯底上的沉積速度。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量下降。當其能量耗盡時，在電場E的作用下最終沉積在襯底上。此時，襯底吸收的電子能量很低，因此襯底的溫升很低。磁極軸上的電場與磁場平行，二次電子可以直接飛到襯底上，但此處的粒子密度較低，因此對溫升影響不大，因此，磁控濺射鍍膜機技術有兩個優(yōu)點：沉積速率高，襯底溫升低。

綜上所述，磁控濺射鍍膜機的基本原理是利用磁場改變電子的運動方向，利用電磁場限制和擴展電子的運動軌跡，從而提高電子對工作氣體的電離幾率，有效利用電子能量。因此，與直流濺射相比，磁控濺射涂層中正交電磁場對電子的約束作用是兩者的根本區(qū)別。正是由于這種效應，它才具有低溫、高速的特色。