陶瓷基板镀膜-磁控溅射技术

          陶瓷基板镀膜-磁控溅射技术

 陶瓷薄膜的制备方法即镀膜技术有蒸镀、电子束蒸镀、溅射等，磁控溅射是20世界70年代发展起来的新型镀膜技术，具有高速（镀膜效率高）、低温（衬底升温小）、低损伤、简便、清洁、镀膜设备较为简单等优点。今天小编就来分享一下磁控溅射技术以及影响因素。

磁控溅射是溅射方法中的一种，射频磁控溅射制备陶瓷薄膜，一方面可以在大面积基片上面沉积薄膜，另一方面，磁控溅射可以在相对较低的工作气压得到较低的沉积率，也可以在较低的基片稳定下，获得高质量的薄膜。溅射气压和溅射频率会要影响陶瓷基板磁控溅射镀膜的质量吗？

一，溅射气压变化对磁控溅射镀膜质量的影响

      随着溅射气压升高，颗粒尺寸几乎没有什么变化，样品中空气缺陷随着溅射气压的升高而减少。薄膜中主要元素BI具有挥发性，随着溅射气压升高，BI的挥发性得到抑制，满足形核生长的需要，而且由于晶粒长大和晶界的平直化，都可以减低晶界面积，进而减低界面能，从而使得可以均匀形核，进而使得薄膜中的空隙缺陷减少。同时，随着溅射气压的升高，工作气体中过量的氧原子覆盖在颗粒生长表面，阻碍各核之间的合并，长大，从而使得晶粒尺寸在溅射气压升高时，没有太大变化。

二，溅射功率对磁控溅射镀膜质量的影响

相同溅射功率（150W），不同溅射气压，随着溅射气压的升高，薄膜衍射峰逐渐增多，这就说明薄膜的相组成增多。同时随着气压的升高，薄膜的结晶情况越来越明显，但薄膜中开始出现新的衍射峰衍射峰，这主要是因为随着气压的升高，原子散射率增大，导致薄膜中镁、锆等元素减少，薄膜中各元素摩尔比发生变化的结果。

三，溅射气压对薄膜介电常数的影响

      溅射气压升高，介电常数呈上升趋势，介电损耗呈现下降趋势，随着溅射气压升高，薄膜的介电常数向最优化靠近，由于陶瓷材料的介电性能与材料中的空位缺陷密切相关，随着溅射气压的升高，薄膜中的空位缺陷减少，从而使得其介电性能提高。

四，溅射功率对薄膜显微结构的影响

      相同的溅射气压，随着溅射功率的升高，薄膜晶粒尺寸没有太大变化，晶粒结晶度越来越高，晶粒中逐渐出现明显的棱边，薄膜致密性逐渐升高。溅射功率不断升高，一定程度会使得衬底温度升高，薄膜结构越发精密，表面更加平整；同时高溅射功率可以提高原子沉积到基片表面的扩散能力，部分高能用溅射原子还将造成基片表面出现缺陷，形成新的成核中心，并使得薄膜表面的晶粒缓慢长大。因此，溅射功率增大时，结晶度和致密性得到了提高。

五，溅射功率对薄膜相结构的影

       相同溅射气压（5Pa）,不同溅射功率，结果也不同。随着溅射功率增大，衍射峰增多，晶化效果逐渐明显。

六，溅射功率对薄膜介电性能的影响

       测试频率1Mhz,相同溅射气压，不同溅射功率时，对介电性能有影响。溅射功率增大，薄膜结晶度和致密度提高，薄膜介电常数增大，介电损耗降低，在溅射功率达到200w时，薄膜介电性能达到最优值。

        由此可见，陶瓷基板薄膜磁控溅射技术，陶瓷薄膜质量的影响方面很多，不同气压，不同溅射功率、都会影响镀膜质量和结果。要做好陶瓷基板磁控溅射技术，对技术的把控要求较高。

长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入交流群。