本设备采用模块化设计,结构紧凑且易于操作,专为大专院校、科研机构及小型研发实验室量身定制。设备核心功能为在真空环境或可控气氛条件下,通过磁控溅射技术实现对各类材料的薄膜沉积。可处理的材料包括:
· 金属材料(如铜、铝、钛、金、银等);
· 半导体材料(如硅、氮化镓、氧化锌等);
· 绝缘材料(如二氧化硅、氧化铝、氮化硅等);
· 复合材料(如碳纳米管复合膜、金属 - 陶瓷复合膜等)。
设备适用于制备多种功能薄膜,例如:
· 电子信息领域:集成电路电极膜、传感器敏感膜、柔性电子器件导电膜;
· 光学领域:增透膜、高反射膜、滤光膜、光学防伪膜;
· 表面工程领域:耐磨涂层(如类金刚石膜)、耐腐蚀涂层、生物相容性涂层;
· 新能源领域:太阳能电池透明导电膜、固态电池电解质膜。
· 磁控溅射技术优势:通过磁场约束电子运动,显著提高靶材原子离化率,沉积速率比传统蒸发镀膜提升3-5 倍,可在短时间内制备均匀、致密的薄膜(厚度可控至纳米级)。
· 多靶位协同工作:标配双靶位溅射室,可选配四靶位旋转靶架,支持多种材料顺序溅射或共溅射,满足多元合金膜、梯度膜、超晶格膜等复杂结构制备需求。
· 全流程自动化:搭载PLC可编程控制系统,支持自定义镀膜工艺参数(如溅射功率、气体流量、沉积时间、基片转速等),可预设20 组以上工艺程序,一键启动后自动完成抽真空、气氛调节、溅射沉积、冷却等全流程。
· 精准温控系统:基片台配备电阻加热模块(最高温度可达600℃)和水冷温控模块,支持梯度升温/降温编程,可精确控制薄膜生长过程中的温度环境,优化薄膜结晶质量。
· 宽范围真空能力:采用分子泵 + 机械泵组合,极限真空度可达5×10⁻⁴Pa,满足高纯度薄膜制备需求;
· 多气氛动态调控:配备三路质量流量控制器(MFC),可实时精确控制氩气(Ar)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、甲烷(CH₄)等气体的流量比例(精度±1%),支持反应溅射(如制备氧化物、氮化物薄膜)和气氛退火工艺。
· 可视化操作界面:配备彩色触摸屏,实时显示真空度、气体流量、温度、功率等关键参数,支持历史数据存储与导出(USB 接口);
· 安全防护机制:设有真空联锁保护、过温报警、气体泄漏监测等功能,确保设备运行过程中人员和样品安全;
· 维护便捷性:溅射室采用快拆式结构,靶材更换、腔体清洁等操作可在10 分钟内完成,大幅降低停机维护时间。
· 可选升级模块:
· 原位检测组件:可加装膜厚监控仪(石英晶体振荡法)、反射式激光测厚仪,实时监测薄膜生长厚度;
· 等离子体清洗功能:配备射频等离子体预处理模块,沉积前对基片表面进行刻蚀清洗,提升薄膜附着力;
· 样品旋转 / 倾斜装置:基片台支持转速 0-200 rpm 可调、倾斜角度 0-45° 可调,改善薄膜均匀性。
类别 | 具体配件 | 功能说明 |
靶材组件 | 高纯金属靶材(Cu、Al、Ti、Ag 等)、陶瓷靶材(SiO₂、Al₂O₃、ZnO 等) | 提供不同材质溅射源,支持定制化靶材尺寸(直径 50-100mm) |
基片处理 | 基片加热 / 冷却模块 | 加热温度范围:室温 - 600℃,冷却速率:5-20℃/min |
气氛控制 | 额外气体质量流量控制器(MFC) | 扩展至五路气体输入,支持稀有气体(如 Kr、Xe)接入 |
检测分析 | 膜厚监控仪、四探针电阻率测试仪、椭偏仪(需外接) | 实时监测薄膜厚度、电学性能、光学常数 |
自动化升级 | 机械手臂自动换样系统 | 支持 8-12 片基片批量装载,实现无人值守连续镀膜 |
1. 纳米器件研发:在硅基片上溅射沉积钛 / 金(Ti/Au)电极,用于场效应晶体管(FET)制备;
2. 光学薄膜实验:通过磁控溅射制备二氧化硅(SiO₂)/ 氧化钛(TiO₂)多层增透膜,用于太阳能电池玻璃;
3. 生物医学研究:在钛合金表面溅射沉积羟基磷灰石(HA)涂层,提升植入体的生物相容性;
4. 柔性电子领域:在聚酰亚胺(PI)柔性基板上溅射银纳米线导电膜,用于可穿戴设备电极。
· 一机多用:兼容单靶溅射、多靶共溅射、反应溅射等多种模式,满足从基础研究到工艺开发的全阶段需求;
· 精准可控:关键参数(真空度、温度、气体流量、功率)控制精度达行业领先水平,实验重复性误差<5%;
· 低耗高效:采用节能型溅射电源,同等工艺下能耗比传统设备降低 20%,适合长时间连续运行。