离子溅射仪喷金价格_离子溅射仪喷金原理
1.实验室设备有哪些
2.实验室仪器
3.磁控溅射镀膜仪有没有辐射
4.溅射工艺的正文
5.真空电镀离子溅射原理是什么
固态电解质研究有诸多因素需要考虑,固态电解质的电导率成为关键科学问题之一,但固态电介质电导率包含电子电导率和离子电导率两部分,需要降低电子电导率,提高离子电导率,目前测量离子电导率的最佳方式是通过阻塞电极,测试交流阻抗进行计算而得到。
同样固态电解质的电导率测试也需要如前面电化学窗口及内短路介绍中所提到的阻塞电极,进行测试。
阻塞电极制备,由6mm直径厚度约1.3mm LLZNb05 固态电解质 ,阻塞电极为直径6mm由磁控溅射喷金处理而成
使用Solartron1260A 频率响应分析仪,施加10mV交流电压振幅,频率范围为13 MHz 10 Hz
温度 (253 K, 263 K, 273 K, 283 K, 293 K, 298 K, 303 K, and 313 K) 氮气环境中
实验室设备有哪些
矿物学是地学基础,而矿物材料学似应归入材料科学。
一般不叫矿产资源化学。
有矿物岩石化学,重点是岩矿分析。
有地球化学,主要测量(区域)岩石的化学成分,用来找矿的目的性强。
实验室仪器
实验室设备有实验台、通风柜、防爆柜等。
1、实验台:实验台作为实验室最常见的也是必备的设备,是各种实验的操作台,需具备耐腐蚀,防酸碱,易清洁等性能,常见的实验台分为PP实验台,全钢实验台,钢木实验台,规格大小可以根据实验室所需尺寸来选择。
2、通风柜:通风柜也是实验室必不可少的实验室装备,能够及时有效的排除实验室中的有害气体,保证实验人员的健康安全,也为实验室提供一个良好的通风环境。常见的通风柜有不锈钢通风柜,全钢通风柜,PP通风柜,可以根据自己的实验室类型加以选择。
3、防爆柜:主要防止避免实验室易燃易爆气体产生的火灾,作为实验室的安全柜使用。防止内部气体不受外部爆炸影响,同时也能防止内部气体意外产生爆炸从而危害到实验室,常见的防爆柜材质都是冷轧钢加厚钢板定制。
实验室的注意事项
1、以防为主,杜绝火灾隐患,了解各类有关易燃易爆物品知识及消防知识。
2、实验室及实验楼内严禁吸烟或焚烧其它物品,发现火险隐患及时报告处理,发现火灾主动扑救,及时报警(119)。
3、使用酒精灯要严格按照操作规范进行。
4、实验室安全责任人每天离开实验室前,要作必要的安全检查,关好水,断电,关好窗户,锁门。
5、使用挥发性易燃物应在通风厨内进行。
6、实验室的电冰箱内不能存放易燃易爆药品,必须存的,应将药品封严,以防散逸,冰箱启动时打火造成事故。冰箱应放在通风处,严禁在冰箱后面堆放杂物。
7、按操作规程使用高压灭菌装置,防止发生爆炸事故。
8、确保安全通道的畅通,不得存放物品阻碍安全通道。
磁控溅射镀膜仪有没有辐射
实验室常用设备:
①清洗/消毒设备:超声波清洗器;本生灯;洗瓶机、清洗机;过氧化氢灭菌器;干热灭菌器;高压灭菌器\高压灭菌锅;手消毒器;手套箱;紫外臭氧清洗仪。
②制样/消解设备:切片机;熔样机;抛光机、磨抛机、磨样机;切割机;离子减薄仪;微波消解;压片机;镶嵌机、镶样机;电热消解仪、消化炉;电热板;等离子体表面处理仪;离子溅射仪;组织处理仪;电子束刻蚀系统;缺口制样机;匀胶机;红外加热消解系统;其它消解设备。
③分离/萃取设备:离心机、实验室离心机;微波萃取设备;超临界萃取设备;抽提萃取、索氏提取、脂肪测定仪;固相萃取装置、固相萃取仪;快速溶剂萃取设备/快速溶剂萃取仪;超声波萃取仪;其它萃取设备;在线糖度仪。
④纯化设备:纯水器、超纯水器、纯水机、超纯水机;旋转蒸发仪;蒸馏器;凝胶净化系统(GFC);浓缩仪;氮吹仪;分子蒸馏仪;废水废气处理;大气采样系统(预浓缩仪) ;其它纯化设备。
⑤混合/分散设备:搅拌器、磁力搅拌器、电动搅拌器;分散机;匀浆机;均质器、均质机、乳化机;涡旋振荡器、旋涡混合器;其它分散设备。
⑥恒温/加热/干燥设备:干燥箱;马弗炉、电阻炉、实验炉;喷雾干燥机;除湿机;水浴、油浴、恒温槽;金属浴/恒温金属浴/干式恒温器;电热套;灰分测定仪;快速干燥仪;临界点干燥仪;水浴锅、恒温水浴锅;恒温器;其它干燥设备。
⑦粉碎设备:研磨机、研磨仪、粉碎机、球磨机;其它粉碎设备。
⑧合成/反应设备:微波合成、微波合成仪;化学合成仪;反应釜、反应器;催化剂评价设备;其它合成反应。
⑨制冷设备:冻干机、冷冻干燥机;冷水机、冷却循环水机;超低温冰箱;制冰机、雪花制冰机;层析冷柜;低温恒温器;防爆冰箱;冷藏柜/冷藏箱;其它制冷设备。
⑩泵:恒流泵、柱塞泵;蠕动泵;真空泵;其它泵。
⑾液体处理设备:移液器/移液枪;真空吸液系统;液体处理工作站(移液工作站) ;瓶口分配器/瓶口分液器;滴定器/电子滴定器;稀释器。
⑿气体发生器/气体处理:氢气发生器;氮气发生器;空气发生器;氮氢空一体机;氢空一体机;二氧化氯发生器;空气压缩机;气体净化器;脱气机、脱气装置、脱气设备;氮空发生器;氘气发生器;臭氧发生器。
溅射工艺的正文
磁控溅射仪当然有辐射,
1、可见光波段:阴极发射的电子电离介质气体分子,分子/原子光谱。
这些光密度不大,不至于刺伤钛合金狗眼. 属于无害辐射。
2、不可见光波段:阴极发射的电子电离介质气体分子,红外/紫外,分子/原子光谱。 紫外辐射有害
3、X射线:气体电离后的离子,在阴极加速场作用,轰击阴极靶材,作用区也比较复杂,除了实现离子刻蚀溅射以外,还有类似扫描电镜类似的散射出现,如二次电子,二次离子,及各种射线辐射。
在样品端,电子会激发出更多X射线,尽管磁控装置让大部分电子行程增加,到达样品其能量衰减近乎零,但会有一部分阴极电子或二次电子以最大能量轰击样品,从而会有X射线产生,如果连接类似扫描电镜附件X射线能谱仪,你会发现惊喜!
至于这些X射线是否有害,一般来说,紫外粒子能量足以电离物质,磁控溅射仪最大工作电压3000V,理论上最大辐射能量3Kev, ?这些辐射是相当危险的。
对于扫描电镜样品制备驰奔小型溅射仪来说,大多1000V以下工作电压, 玻璃罩子可以有效阻拦紫外能量以上的高能射线,而可见光辐射对人基本无害。
而高能溅射仪,可获得更高溅射效率和膜层牢固度,多采用不锈钢工作主要室,除了可获得超高真空以外,防护有害辐射能力更强。
真空电镀离子溅射原理是什么
以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面,使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终逸出固体表面的工艺。溅射只能在一定的真空状态下进行。 溅射用的轰击粒子通常是带正电荷的惰性气体离子,用得最多的是氩离子。氩电离后,氩离子在电场加速下获得动能轰击靶极。当氩离子能量低于5电子伏时,仅对靶极最外表层产生作用,主要使靶极表面原来吸附的杂质脱附。当氩离子能量达到靶极原子的结合能(约为靶极材料的升华热)时,引起靶极表面的原子迁移,产生表面损伤。轰击粒子的能量超过靶极材料升华热的四倍时,原子被推出晶格位置成为汽相逸出而产生溅射。对于大多数金属,溅射阈能约为10~25电子伏。 溅射产额,即单位入射离子轰击靶极溅出原子的平均数,与入射离子的能量有关。在阈能附近溅射,产额只有10-5~10-4个原子/离子,随着入射离子能量的增加,溅射产额按指数上升。当离子能量为103~104电子伏时,溅射产额达到一个稳定的极大值;能量超过104电子伏时,由于出现明显的离子注入现象而导致溅射产额下降。溅射产额还与靶极材料、原子结合能、晶格结构和晶体取向等有关。一般说来,单金属的溅射产额高于它的合金;在绝缘材料中,非晶体溅射产额最高,单晶其次,复合晶体最低。 溅射工艺主要用于溅射刻蚀和薄膜淀积两个方面。溅射刻蚀时,被刻蚀的材料置于靶极位置,受氩离子的轰击进行刻蚀。刻蚀速率与靶极材料的溅射产额、离子流密度和溅射室的真空度等因素有关。溅射刻蚀时,应尽可能从溅射室中除去溅出的靶极原子。常用的方法是引入反应气体,使之与溅出的靶极原子反应生成挥发性气体,通过真空系统从溅射室中排出。 淀积薄膜时,溅射源置于靶极,受氩离子轰击后发生溅射。如果靶材是单质的,则在衬底上生成靶极物质的单质薄膜;若在溅射室内有意识地引入反应气体,使之与溅出的靶材原子发生化学反应而淀积于衬底,便可形成靶极材料的化合物薄膜。通常,制取化合物或合金薄膜是用化合物或合金靶直接进行溅射而得。在溅射中,溅出的原子是与具有数千电子伏的高能离子交换能量后飞溅出来的,其能量较高,往往比蒸发原子高出1~2个数量级,因而用溅射法形成的薄膜与衬底的粘附性较蒸发为佳。若在溅射时衬底加适当的偏压,可以兼顾衬底的清洁处理,这对生成薄膜的台阶覆盖也有好处。另外,用溅射法可以制备不能用蒸发工艺制备的高熔点、低蒸气压物质膜,便于制备化合物或合金的薄膜。溅射主要有离子束溅射和等离子体溅射两种方法。离子束溅射装置中,由离子枪提供一定能量的定向离子束轰击靶极产生溅射(图1)。离子枪可以兼作衬底的清洁处理(位置1)和对靶极的溅射(位置2)。为避免在绝缘的固体表面产生电荷堆积,可采用荷能中性束的溅射。中性束是荷能正离子在脱离离子枪之前由电子中和所致。离子束溅射广泛应用于表面分析仪器中,对样品进行清洁处理或剥层处理。由于束斑大小有限,用于大面积衬底的快速薄膜淀积尚有困难。 等离子体溅射也称辉光放电溅射。产生溅射所需的正离子来源于辉光放电中的等离子区。靶极表面必须是一个高的负电位,正离子被此电场加速后获得动能轰击靶极产生溅射,同时不可避免地发生电子对衬底的轰击。 二极溅射是最简单的等离子体溅射装置。两个平行板电极间加上一个直流高电压:阴极为靶极,阳极为衬底。为使这种自持辉光放电保持稳定,除两极板间须保持一定电压外,极板间距和气体压强的大小也很重要。在两极板间距为数厘米的正常溅射间距下,放电气压一般高达10帕。在这样的气压下,粒子的平均自由程很短,对溅射不利。为保持更低气压下的溅射,可采用非自持放电,常用的是热电子激发法。直流四极溅射就是在原有的二极溅射设备上附加一对热灯丝和阳极组成的。从灯丝发出的强大电子流在流向阳极的途中,使处于低气压的氩气分子大量电离,从而提供足够的离子。这可使溅射在10-1~10-2帕的低气压下进行。外加磁场可使电子电离气体的效率增加。 对于绝缘体靶的溅射,必须采用高频溅射方法。在靶极上施加高频电压,气体击穿后等离子体中的电子和离子将在靶极高频电场的作用下交替地向靶极迁移。电子的迁移率比离子高得多。频率很高时,离子向靶极的迁移就会跟不上高频信号的频率变化。因为靶是绝缘的,靶极回路净电流必须保持为零。为此,必须在靶极表面维持一个负电势,用以抑制电子向靶极的迁移,同时加速正离子的迁移,使流向靶极的电子数与离子数相等。正是这一负电势加速氩离子,使绝缘靶的溅射得到维持。为使这一负电势保持足够的数值,靶上的高频电压的频率必须足够高。频率过高,高频损耗增大且难于匹配。常用的频率约为13.56兆赫。 等离子体溅射突出的问题是溅射速率低、衬底温度升高。从靶极发出的溅射原子流为E=Sj+。式中S为溅射产额,j+为轰击靶极的离子流密度。在S确定以后,提高溅射速率必须增加离子流密度。另外,降低衬底温升,必须防止高能二次电子对衬底的轰击。磁控溅射能解决这两个问题。磁控溅射利用高频磁控管的原理,在溅射室中引入一个与电场方向正交的磁场。在此磁场的控制下,电子局限于靶极附近并沿螺旋形轨道运动,大大提高电子对氩原子的电离效率,增加轰击靶极的离子流密度j+,实现快速的大电流溅射。同时,又能避免电子直接向衬底加速,降低衬底的温升。磁控溅射有直流和高频两类。按结构又有同轴型、平面型和S枪等多种类型。图2为一平面型磁控溅射装置,图中虚线表示磁场方向。靶极上出现不均匀侵蚀,会使磁控溅射靶材利用率降低。 离子镀膜法将真空蒸发和溅射工艺相结合,利用溅射对衬底作清洁处理,用蒸发的方法镀膜。衬底置于阴极,它与蒸发源之间加数百伏以至数千伏的高压电,放电气压为10~10-2帕。蒸发源通过热丝加热进行蒸发,部分蒸发分子与放电气体分子成一定比例,在强电场作用下激发电离并加速向衬底轰击,而大部分中性蒸发分子不经加速而到达衬底。用此法制造薄膜,淀积速率比溅射法为高,与衬底的粘附力又比蒸发法为强。 参考书目 G.K. Wehner,G.S.Anderson and L.Maisse,Handbook of Thin Film Technology, McGraw-Hill, New York,1970.
主要利用辉光放电(glow ? discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, ? 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化, ? 造成靶与氩气离子间的撞击机率增加, ? 提高溅镀速率。一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow ? discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面,这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。一般来说,利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点:(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体,可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制,容易得到高精度的膜厚。(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。(6)溅射粒子几不受重力影响,靶材与基板位置可自由安排。(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。(8)薄膜形成初期成核密度高,可生产10nm以下的极薄连续膜。(9)靶材的寿命长,可长时间自动化连续生产。(10)靶材可制作成各种形状,配合机台的特殊设计做更好的控制及最有效率的生产。
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