磁控濺射是一種基于等離子體的沉積過程，其中高能離子向目標加速。離子撞擊目標，原子從表面噴射。這些原子向基板移動并結合到正在生長的薄膜中。磁控濺射是一種涉及氣態(tài)等離子體的沉積技術，該等離子體產生并限制在包含要沉積的材料的空間內。靶材表面被等離子體中的高能離子侵蝕，釋放出的原子穿過真空環(huán)境并沉積到基板上形成薄膜。在典型的濺射沉積工藝中，腔室首先被抽真空至高真空，以較小化所有背景氣體和潛在污染物的分壓。達到基本壓力后，包含等離子體的濺射氣體流入腔室，并使用壓力控制系統(tǒng)調節(jié)總壓力-通常在毫托范圍內。磁控濺射是一種目前應用十分普遍的薄膜沉積技術。共濺射磁控濺射過程

PVD技術特征：過濾陰極弧。過濾陰極電弧配有高效的電磁過濾系統(tǒng)，可將弧源產生的等離子體中的宏觀大顆粒過濾掉，因此制備的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蝕性能好，與機體的結合力很強。離子束：離子束加工是在真空條件下，先由電子槍產生電子束，再引入已抽成真空且充滿惰性氣體之電離室中，使低壓惰性氣體離子化。由負極引出陽離子又經加速、集束等步驟，獲得具有一定速度的離子投射到材料表面，產生濺射效應和注入效應。由于離子帶正電荷，其質量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍，所以離子束比電子束具有更大的撞擊動能，是靠微觀的機械撞擊能量來加工的。江蘇單靶磁控濺射用處磁控濺射靶材的制備方法：熔融鑄造法。

高能脈沖磁控濺射技術是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術。電源與等離子體淹沒離子注入沉積方法相結合，形成一種新穎的成膜過程與質量調控技術，是可應用于大型矩形靶的離化率可控磁控濺射新技術，填補了國內在該方向的研究空白。將高能沖擊磁控濺射與高壓脈沖偏壓技術復合，利用其高離化率和淹沒性的特點，通過成膜過程中入射粒子能量與分布的有效操控，實現(xiàn)高膜基結合力、高質量、高均勻性薄膜的制備。同時結合全新的粒子能量與成膜過程反饋控制系統(tǒng)，開展高離化率等離子體發(fā)生、等離子體的時空演變及荷能粒子成膜物理過程控制等方面的研究與工程應用。其中心技術具有自主知識產權，已申請相關發(fā)明專利兩項。該項技術對實現(xiàn)PVD沉積關鍵瓶頸問題的突破具有重大意義，有助于提升我國在表面工程加工領域的國際競爭力。如在交通領域，該技術用于汽車發(fā)動機三部件，可降低摩擦25%，減少油耗3%；機械加工領域，沉積先進鍍層可使刀具壽命提高2～10倍，加工速度提高30-70%。

脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)直流電源進行磁控濺射沉積。脈沖磁控濺射可以有效地抑制電弧產生進而消除由此產生的薄膜缺陷，同時可以提高濺射沉積速率，降低沉積溫度等一系列明顯的優(yōu)點，是濺射絕緣材料沉積的優(yōu)先選擇工藝過程。在一個周期內存在正電壓和負電壓兩個階段，在負電壓段，電源工作于靶材的濺射，正電壓段，引入電子中和靶面累積的正電荷，并使表面清潔，裸露出金屬表面。加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同！為400~500V，電源頻率在10~350KHz，在保證穩(wěn)定放電的前提下，應盡可能取較低的頻率。由于等離子體中的電子相對離子具有更高的能動性，因此正電壓值只需要是負電壓的10%~20%，就可以有效中和靶表面累積的正電荷。占空比的選擇在保證濺射時靶表面累積的電荷能在正電壓階段被完全中和的前提下，盡可能提高占空，以實現(xiàn)電源的更大效率。磁控濺射成為鍍膜工業(yè)主要技術之一。

磁控濺射的工藝研究：1、功率。每一個陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極的尺寸和系統(tǒng)設計，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時監(jiān)控電壓，通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時可以調節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率就越大。2、速度。另一個變量是速度。對于單端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對于雙端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下，傳動速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個變量是氣體，可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進行使用。中頻交流磁控濺射在單個陰極靶系統(tǒng)中，與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。共濺射磁控濺射過程

在氣體可以電離的壓強范圍內如果改變施加的電壓，電路中等離子體的阻抗會隨之改變。共濺射磁控濺射過程

濺射技術是指使得具有一定能量的粒子轟擊材料表面，使得固體材料表面的原子或分子分離，飛濺落于另一物體表面形成鍍膜的技術。被粒子轟擊的材料稱為靶材，而被鍍膜的固體材料稱為基片。首先由極板發(fā)射出粒子，這些粒子一般是電子，接著使它們在外電場加速下與惰性氣體分子一般是氬氣分子（即Ar原子）碰撞，使得其電離成Ar離子和二次電子。Ar離子會受到電場的作用，以高速轟擊靶材，使靶材表面原子或分子飛濺出去，落于基片表面沉積下來形成薄膜。共濺射磁控濺射過程

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