HIPiMS技術(shù)放電制備純金屬薄膜的優(yōu)勢(shì)
HiPIMS(高功率脈沖磁控濺射)放電在制備純金屬薄膜方面具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。
首先,在薄膜質(zhì)量方面優(yōu)勢(shì)明顯。HiPIMS 能夠產(chǎn)生高密度的等離子體,在放電過(guò)程中,金屬原子從靶材濺射出來(lái)時(shí)具有較高的能量。這些高能量的原子在沉積到基底表面時(shí),會(huì)使薄膜的結(jié)構(gòu)更加致密。與傳統(tǒng)方法制備的薄膜相比,HiPIMS 制備的純金屬薄膜的孔隙率更低,有效減少了薄膜中的缺陷。例如在制備銅薄膜時(shí),這種致密結(jié)構(gòu)可以提高薄膜的抗腐蝕性,使其能夠更好地在復(fù)雜環(huán)境下使用。
由于其特殊的放電模式,能夠更有效地將靶材原子濺射出來(lái),并且可以通過(guò)調(diào)整放電參數(shù)(如脈沖頻率、脈沖功率等)來(lái)控制濺射原子的通量。這使得在制備純金屬薄膜時(shí),可以控制薄膜的厚度和成分均勻性。以制備金薄膜為例,能夠在大面積的基底上獲得厚度均勻的薄膜,這對(duì)于電子器件等對(duì)薄膜厚度精度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景至關(guān)重要。
再者,在薄膜與基底的附著力方面表現(xiàn)較好。高能量的濺射原子在沉積過(guò)程中,會(huì)與基底表面產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用,從而增強(qiáng)了薄膜與基底之間的結(jié)合力。比如在制備鋁薄膜用于汽車零部件的防護(hù)涂層時(shí),良好的附著力可以確保薄膜在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不會(huì)輕易剝落,有效延長(zhǎng)了涂層的使用壽命。
另外,HiPIMS 技術(shù)還具有良好的適應(yīng)性。它可以用于多種不同類型的純金屬薄膜制備,無(wú)論是貴金屬(如銀、鉑)還是普通金屬(如鐵、鎳),都能通過(guò)合適的參數(shù)設(shè)置來(lái)獲得高質(zhì)量的薄膜。而且,該技術(shù)能夠在不同形狀和材質(zhì)的基底上進(jìn)行薄膜沉積,為其在復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多種材料組合的應(yīng)用場(chǎng)景中提供了可能。