磁控濺射包括很多種類，各有不同工作原理和應(yīng)用對象。但有一共同點(diǎn)：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控反應(yīng)濺射絕緣體看似容易，而實(shí)際操作困難。主要問題是反應(yīng)不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面以及靶源表面，從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。國外發(fā)明的孿生靶源技術(shù)，很好的解決了這個(gè)問題。其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化。磁控濺射就是提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。江西多層磁控濺射

磁控濺射技術(shù)得以普遍的應(yīng)用,是由該技術(shù)有別于其它鍍膜方法的特點(diǎn)所決定的。其特點(diǎn)可歸納為:可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導(dǎo)體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質(zhì),尤其適合高熔點(diǎn)和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜;控制真空室中的氣壓、濺射功率,基本上可獲得穩(wěn)定的沉積速率,通過精確地控制濺射鍍膜時(shí)間,容易獲得均勻的高精度的膜厚,且重復(fù)性好;濺射粒子幾乎不受重力影響,靶材與基片位置可自由安排;基片與膜的附著強(qiáng)度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會(huì)繼續(xù)表面擴(kuò)散而得到硬且致密的薄膜,同時(shí)高能量使基片只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生產(chǎn)厚度10nm以下的極薄連續(xù)膜。吉林陶瓷靶材磁控濺射處理用真空磁控濺射鍍膜設(shè)備可在車窗玻璃鍍涂二氧化鈦，這個(gè)鍍層可以賦予車窗自清潔效果。

高速率磁控濺射的一個(gè)固有的性質(zhì)是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片，導(dǎo)致沉積過程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長薄膜上，引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走，薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán)，還要求良好的靶材導(dǎo)熱率及較薄膜的靶厚度。同時(shí)高速率磁控濺射中典型的靶材利用率只有20%～30%，因而提高靶材利用率也是有待于解決的一個(gè)問題。

磁控濺射體系設(shè)備的穩(wěn)定性，對所生成的膜均勻性、成膜質(zhì)量、鍍膜速率等方面有很大的影響。磁控濺射體系設(shè)備的濺射品種有許多，按照運(yùn)用的電源分，能夠分為直流磁控濺射，射頻磁控濺射，中頻磁控濺射等等。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡略，但直流二極管濺射堆積速率低；為了堅(jiān)持自我約束的排放，它不能在低壓下進(jìn)行；它不能濺射絕緣材料。這樣的缺陷約束了它的運(yùn)用。在直流二極管濺射設(shè)備中添加熱陰極和輔佐陽極可構(gòu)成直流三極管濺射。由添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)生的熱電子增強(qiáng)了濺射氣體原子的電離作用，因而即便在低壓下也能夠進(jìn)行濺射。不然，能夠下降濺射電壓以進(jìn)行低壓濺射。在低壓條件下；放電電流也會(huì)添加，并且能夠不受電壓影響地單獨(dú)操控。在熱陰極之前添加電極（網(wǎng)格狀）以形成四極濺射裝置能夠穩(wěn)定放電。可是，這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域，因而其尚未在工業(yè)中普遍運(yùn)用。磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：沉積速率高。

磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下，被加速的高能粒子轟擊靶材表面，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射設(shè)備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點(diǎn)是在陽極基片和陰極靶之間加一個(gè)直流電壓，陽離子在電場的作用下轟擊靶材，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材，因?yàn)槿绻墙^緣體靶材，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”，濺射率越來越低。磁控濺射靶材的分類：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機(jī)非金屬靶材等。天津射頻磁控濺射優(yōu)點(diǎn)

磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力，也同時(shí)提高了濺射的效率和沉積速率。江西多層磁控濺射

直流磁控濺射所用的電源是直流高壓電源，通常在300～1000V，特點(diǎn)是濺射速率快，造價(jià)低，后期維修保養(yǎng)廉價(jià)。可是只能濺射金屬靶材，假如靶材是絕緣體，隨著濺射的深化，靶材會(huì)聚集很多的電荷，導(dǎo)致濺射無法持續(xù)。因而關(guān)于金屬靶材通常用直流磁控濺射，因?yàn)樵靸r(jià)廉價(jià)，結(jié)構(gòu)簡略，目前在工業(yè)上使用普遍。脈沖磁控濺射是采用脈沖電源或者直流電源與脈沖生成裝置配合，輸出脈沖電流驅(qū)動(dòng)磁控濺射沉積。一般使用矩形波電壓，既容易獲得又有利于研究濺射放電等離子體的變化過程。工作模式與中頻濺射。江西多層磁控濺射