Các loại phún xạ magnetron tần số trung bình trong máy sơn chân không là gì？

Magnetron phún xạ cho áo khoác chân không bao gồm nhiều loại. Mỗi loại có nguyên lý làm việc và đối tượng ứng dụng khác nhau. Nhưng có một điểm chung là sự tương tác giữa từ trường và các electron làm cho các electron chuyển động xoắn ốc xung quanh bề mặt mục tiêu, do đó làm tăng xác suất các electron va vào khí argon để tạo ra các ion. Các ion được tạo ra va chạm với bề mặt mục tiêu dưới tác động của điện trường để làm văng vật liệu mục tiêu. Trong những thập kỷ phát triển gần đây, mọi người dần dần áp dụng nam châm vĩnh cửu, và hiếm khi sử dụng nam châm cuộn.
Nguồn đích được chia thành các loại cân bằng và không cân bằng. Nguồn mục tiêu cân bằng có lớp phủ đồng nhất và nguồn mục tiêu không cân bằng có lực liên kết mạnh mẽ giữa màng phủ và chất nền. Nguồn mục tiêu cân bằng chủ yếu được sử dụng cho phim quang học bán dẫn và nguồn không cân bằng chủ yếu được sử dụng để đeo phim trang trí.
Bất kể cân bằng hay không cân bằng, nếu nam châm đứng yên, các đặc tính từ trường của nó quyết định tỷ lệ sử dụng mục tiêu chung là nhỏ hơn 30%. Để tăng hiệu suất sử dụng của vật liệu mục tiêu, một từ trường quay có thể được sử dụng. Tuy nhiên, một từ trường quay đòi hỏi một cơ cấu quay, và tốc độ phún xạ phải được giảm bớt. Từ trường quay hầu hết được sử dụng cho các mục tiêu lớn hoặc đắt tiền. Chẳng hạn như phún xạ màng bán dẫn. Đối với các thiết bị nhỏ và thiết bị công nghiệp nói chung, nguồn mục tiêu tĩnh có từ trường thường được sử dụng.

Nó rất dễ làm bắn tung kim loại và hợp kim bằng nguồn đích magnetron, và nó dễ bắt lửa và bắn ra. Điều này là do mục tiêu (cực âm), plasma và buồng chân không của các bộ phận bị bắn tung tóe có thể tạo thành một vòng lặp. Nhưng nếu chất cách điện như gốm bị văng ra ngoài thì mạch điện đã bị hỏng. Vì vậy người ta sử dụng các bộ nguồn cao tần và mắc thêm các tụ điện mạnh vào mạch vòng. Bằng cách này, vật liệu đích trở thành tụ điện trong mạch cách điện. Tuy nhiên, bộ nguồn phún xạ magnetron tần số cao đắt tiền, tốc độ phún xạ rất nhỏ và công nghệ nối đất rất phức tạp nên khó áp dụng trên quy mô lớn. Để giải quyết vấn đề này, phún xạ phản ứng magnetron đã được phát minh. Đó là, một mục tiêu kim loại được sử dụng, và argon và các khí phản ứng như nitơ hoặc oxy được thêm vào. Khi vật liệu mục tiêu kim loại chạm vào bộ phận do chuyển đổi năng lượng, nó kết hợp với khí phản ứng để tạo thành nitrua hoặc oxit.
Chất cách điện phún xạ phản ứng Magnetron có vẻ dễ dàng, nhưng hoạt động thực tế rất khó. Vấn đề chính là phản ứng không chỉ xảy ra trên bề mặt của bộ phận mà còn xảy ra trên cực dương, bề mặt của buồng chân không và bề mặt của nguồn đích. Điều này sẽ gây ra hiện tượng dập lửa, tạo hồ quang nguồn đích và bề mặt phôi,… Công nghệ nguồn đích kép do Leybold ở Đức phát minh ra đã giải quyết tốt vấn đề này. Nguyên tắc là một cặp nguồn đích là cực dương và cực âm để loại bỏ quá trình oxy hóa hoặc nitrat hóa trên bề mặt cực dương.
Làm mát là cần thiết cho tất cả các nguồn (magnetron, đa hồ quang, ion), vì một phần lớn năng lượng được chuyển thành nhiệt. Nếu không được làm mát hoặc làm mát không đủ, nhiệt này sẽ làm cho nhiệt độ nguồn mục tiêu cao hơn 1.000 độ và làm nóng chảy toàn bộ nguồn mục tiêu.
Một thiết bị magnetron thường rất đắt tiền, nhưng rất dễ dàng chi tiền cho các thiết bị khác như bơm chân không, MFC, và đo độ dày màng mà không bỏ qua nguồn mục tiêu. Ngay cả thiết bị phún xạ magnetron tốt nhất mà không có nguồn mục tiêu tốt cũng giống như vẽ một con rồng mà không hoàn thiện mắt.