离子束溅射仪的使用
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离子束溅射仪器的使用1、装样品1)充气:打开充气旋钮,使得空气进入钟罩。
2)开电源总开关,接通电源。
3)升钟罩:将“升”开关拨到下方,待钟罩升到合适位置时,按住“停”按钮,钟罩停止上升,将“升”开关拨回到上方。
4)放样品:将放有样品的载物台固定到钟罩中。
5)降钟罩:按一下“降”按钮,钟罩开始往下降,降到适当的位置使得钟罩密封时自动停止。
(注意,在钟罩将要降到底时可以在前边稍往上抬钟罩,以保证钟罩的密封效果,利于后面的真空抽取。
)6)将充气旋钮旋紧。
2、抽真空1)抽低真空:样品装好后,再一次确认充气旋钮已旋紧。
然后将电源开关旋钮打到机械泵,打开低真空计。
2)(逆时针)旋转管道阀门Ⅰ,在旋转到最满时回旋1-2圈;过一会后(一般这时候真空机压强在10Pa左右),逆时针旋转打开管道阀门Ⅱ。
3)上面步骤完成后,机械泵抽一段时间后,当真空计读数在6-5Pa左右时,可打开扩散泵。
4)通冷却水,再将电源开关旋到扩散泵。
5)约半小时后,关闭管道阀门Ⅰ,(逆时针)打开打开扩散泵旋钮(至满回旋1-2圈)。
这时候低真空计压强将会突然变大,待压强再一次回到<10Pa后,打开高真空计(方法看下一步)。
6)抽高真空:按下高真空计电源开关,再按下灯丝按钮;将压强档打到10-1档,抽真空到压强小于1×10-1Pa时,可打到10-2档,依次类推,知道满足自己的需要(一般最大能达到×10-3档)。
3、溅射1)先讲溅射装置打开,有加速电压、中和电压、阴极电流和阳极电压。
(注意还有外接的毫安表,这是用来测试流过靶材的电流。
)2)先将真空计回旋一档(×10-2),通Ar气,当达到满足的要求时位置(通气时要慢慢的旋转通气旋钮,防止通气忽大忽小不易控制。
)3)调加速电压(如200V),屏级电压(如1000V),阴极电流(如12A)和阳极电压(如55V)进行溅射。
(调剂经验:在加速电压调好后,先调节屏级电压到要求值,然后调节阴极电流和阳极电压到比预定值稍小,最后通过协调这三个旋钮调出束流。
离子溅射仪的工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊离子溅射仪这玩意儿的工作原理哈。
你说这离子溅射仪啊,就像是一个神奇的魔法盒子。
它里面有离子在欢快地跳动呢!想象一下,这些离子就像一群小精灵,在里面忙碌地工作着。
那它到底是咋工作的呢?简单来说呀,就是先有个靶材,这靶材就好比是小精灵们的舞台。
然后呢,通过一些特殊的手段,让气体变成离子态。
这些离子可厉害啦,它们会像小炮弹一样冲向靶材。
哎呀,这一冲可不得了,就会从靶材上撞下一些小颗粒来。
这些小颗粒就像是从舞台上洒落的星星点点,然后呢,它们就会乖乖地附着在我们要处理的样品上。
这过程是不是很有意思呀?
就好像我们平时做手工,要把一些漂亮的装饰贴到物品上一样。
只不过离子溅射仪这个“手工大师”更厉害,它能做得特别精细、特别均匀。
你想想看呀,如果没有离子溅射仪,我们好多高科技的东西可就没法制造出来啦。
比如那些超级精细的电子元件,没有它给它们披上那层薄薄的“外衣”,那还能正常工作吗?
离子溅射仪的工作原理其实并不复杂,但它却有着大用处呢!它能让我们的材料变得更加优秀,性能更加出色。
所以说呀,科技的力量真是不可小觑。
离子溅射仪就是这样一个看似普通却又无比重要的小盒子,它在默默地为我们的科技发展贡献着力量呢!咱可得好好感谢它呀,是它让我们的生活变得更加美好,更加精彩!你们说是不是呀!。
离子束溅射
离子束溅射(Ion Beam Sputtering,IBS)是一种物理溅射方式,利用离子束将材料溅射到另一种物质表面上。
它使用加速的离子束发生碰撞和释放能量,从而将被溅射物质激烈地离开原位,形成粒子流,这些粒子会击中目标表面,因此在溅射表面形成一层薄膜。
离子束溅射技术可以用来制备各种材料的膜、涂层或其他复合材料,广泛应用于航空航天、半导体、信息存储、光学等多个领域。
由于它的超微细粒度和均匀分布,离子束溅射可以用来制备更好的磁性记录层、光学膜和涂层材料。
ETD-900型离子溅射仪使用说明书目录一. 离子溅射仪的工作原理和组成二. 离子溅射仪的一般操作步骤三. 基本参数四. 经验分享一. 离子溅射仪的工作原理和组成(参考图1)离子溅射仪的工作原理是在一个较低真空的腔体内,在负电极和正电极之间加载几百伏特以上的电压,产生辉光放电,在电场的作用下加速正离子轰击靶电极(负极),引起靶中原子溅射,在样品上形成一层簿膜。
溅射原子的平均能量是10eV,所以会产生很大的热量,请注意被镀材料特性,是否需要采取特殊的防护方法,使样品不被灼伤。
其基本组成和作用如下:1.上盖:密闭样品真空室;2.上部电极:安装镀膜材料的装置(负极);3.样品台:固定被镀样品的装置(阳极);4.定时选择开关(TIME-SECONDS):旋转此开关,设置镀膜时间。
注意:定时器有三种状态:停止、暂停和运行;5. 电源开关(START PUMP):搬动此开关,确定设备工作状态;6.手动开关(SET PLASMA):按下此开关,测试溅射电流强弱。
在定时器工作期间不起作用;7.启动开关(START PROCESS):按触此开关,启动定时器及加载溅射电压。
如果在溅射期间,发生过流保护,再次加载溅射电压时,需要再次按触此开关;8. 微调进气阀门(LEAK):旋转此钮,控制样品真空室中的真空度,调整溅射电流。
可以通入多种气体;9. 限流指示灯(CURREN LIMIL):此灯亮起,提示当前若加载溅射电压将过载;10. 电流指示表(PROCESS CURRENT):显示当前电离电流值;11. 真空指示表(CHAMBER PRESSURE):显示当前设备的真空度;二. 离子溅射仪的一般操作步骤1.放置样品,合上上盖;2.选择溅射时间;3. 打开电源开关(START PUMP)。
观察真空指示表(CHAMBER PRESSURE)。
当真空度到达4×10⁻ 2 托,可以调整“微调进气阀”(LEAK)降低真空度到适合的值;4. 触按“启动开关”(START PROCESS)。
磁控溅射与分子束外延安全操作及保养规程1. 引言磁控溅射和分子束外延是一种常用的薄膜生长技术,广泛应用于材料科学、表面工程、光电子学和纳米器件制备等领域。
然而,这些技术涉及高温、高真空和高能量密度等危险因素,因此在操作过程中必须严格遵循安全操作规程,以确保实验人员的人身安全和设备的正常运行。
本文将介绍磁控溅射和分子束外延的安全操作规程和日常保养注意事项。
2. 磁控溅射安全操作规程2.1 准备工作•安全防护:佩戴防护眼镜、手套和防护服,确保人身安全。
•仪器检查:检查溅射装置的各个部件是否完好无损,确保仪器正常工作。
•工作环境:确保操作场所干燥、通风良好,避免引发火灾和爆炸。
2.2 操作步骤1.打开溅射装置的真空泵,并监控真空度的变化,确保达到所需的工作真空度。
2.将待沉积的靶材安装到溅射装置中,并确保靶材表面干净平整。
3.连接电源,确保正负极的接线正确,避免电源短路。
4.打开气体进气阀,将工作气体注入溅射装置,注意控制气体流量和压力。
5.打开溅射源开关,产生磁场并加热靶材,开始溅射过程。
6.溅射结束后,关闭气体进气阀,关闭溅射源开关,待装置冷却后方可停止真空泵运行。
7.清理工作区域,清除沉积物和废气,保持工作区环境整洁。
2.3 安全注意事项•高真空环境下操作时,避免突然打开大气门,以免引起爆炸或损坏真空装置。
•注意靶材的选择和安装,避免使用破损或有毒的靶材。
•在溅射过程中,要随时检查溅射源和真空泵的运行情况,确保仪器正常工作。
•操作过程中禁止随意触碰溅射源和加热装置,以免烫伤。
•操作完成后,尽量将溅射装置恢复至初始状态,避免对下次实验产生影响。
3. 分子束外延安全操作规程3.1 准备工作•安全防护:佩戴防护眼镜、手套和防护服,确保人身安全。
•仪器检查:检查分子束外延装置的各个部件是否完好无损,确保仪器正常工作。
•工作环境:确保操作场所干燥、通风良好,避免引发火灾和爆炸。
3.2 操作步骤1.打开分子束外延装置的真空泵,并监控真空度的变化,确保达到所需的工作真空度。
rpd溅射原理RPD溅射原理引言:RPD溅射(Reactive Pulsed Deposition)是一种薄膜制备技术,通过高能量离子束轰击靶材表面,使靶材表面原子释放出来并沉积在基底上形成薄膜。
本文将介绍RPD溅射原理及其应用。
一、RPD溅射原理1. 离子束轰击RPD溅射中,使用离子束轰击靶材表面。
离子束是由离子源产生的,通过加速器加速到一定能量后轰击靶材表面。
离子束的能量决定了靶材表面原子的释放程度。
2. 靶材原子释放当离子束轰击靶材表面时,靶材表面原子会受到离子束的冲击而释放出来。
这些释放的原子会以高能量的形式沉积在基底上。
离子束的轰击使得靶材表面原子与基底原子发生碰撞并结合。
3. 薄膜沉积释放的原子沉积在基底上,形成一层薄膜。
这些原子在基底表面扩散并结合,形成致密的薄膜结构。
薄膜的性质取决于靶材的成分和离子束的能量。
二、RPD溅射的应用1. 防护膜由于RPD溅射制备的薄膜具有致密的结构和优异的附着力,可以用于制备防护膜。
防护膜可以在金属表面形成一层保护层,防止金属表面受到氧化、腐蚀等因素的侵蚀。
2. 光学薄膜RPD溅射可以制备高质量的光学薄膜。
通过控制离子束的能量和靶材的成分,可以制备出具有特定折射率、透过率和反射率的光学薄膜。
这些薄膜在光学器件和光学仪器中有着广泛的应用。
3. 硬质涂层RPD溅射制备的薄膜具有高硬度和耐磨性,可以用于制备硬质涂层。
硬质涂层可以提高材料的抗磨损性能,延长材料的使用寿命。
因此,RPD溅射在汽车、航空航天等领域有着重要的应用。
4. 电子器件RPD溅射可以制备高质量的导电膜和绝缘膜,用于制备电子器件中的电极和绝缘层。
这些薄膜具有良好的导电性和绝缘性能,能够提高电子器件的性能和稳定性。
总结:RPD溅射是一种常用的薄膜制备技术,通过离子束的轰击和靶材表面原子的释放,可以制备出具有特定性质的薄膜。
RPD溅射在防护膜、光学薄膜、硬质涂层和电子器件等领域有着广泛的应用。
随着科技的不断进步,RPD溅射技术将会得到更广泛的应用和发展。
离子束溅射离子束溅射是世界上最先进的技术之一,它利用离子束溅射技术来实现超精确的表面处理或修饰。
离子束溅射可以用来在金属、陶瓷或玻璃材料表面生成具有特殊性能的结构,其厚度可以达到几十到几百纳米。
这种技术可以在原子级上精确控制物质结构,从而产生更丰富的功能性材料,并创造出更多新的应用。
离子束溅射技术最初是由国际原子能机构在20世纪50年代发展的,而20世纪80年代发展出的技术,是把离子束技术的用途扩大到了表面改性、表面清洗、表面涂层以及电子材料等方面。
离子束溅射技术的应用主要分为四大类:用作特定表面处理(如涂层)的表面反应,用作表面粗糙度修改的表面组成改变,用作表面调节的表面组织改变,以及用作表面功能化的表面/界面改性。
离子束溅射技术有很多优点,其中包括结构精准、制备成本低、施工速度快、表面质量良好、可靠性高、耐腐蚀性好等,它可以实现超精确表面处理或修饰,从而改善产品机械性能、抗腐蚀性能和耐磨性能,大大提高产品的使用寿命。
此外,离子束溅射还可以用来制作功能涂层,比如涂层用于抗腐蚀、抗紫外线、抗振动和抗氧化等,它还可以提高真空绝热效果,减少物体的模拟信号干扰。
离子束溅射技术在国内应用也越来越广泛,它在军工、航空航天以及汽车等行业已有重要作用。
由于离子束技术很难控制制备过程,也就是说它不能用于大量生产,不能满足大规模应用,所以离子束技术在实际应用中一般只用于小批量的精密零件的生产和特殊功能的表面处理,对于这类应用,离子束技术的优点将能够得到充分发挥。
总之,离子束溅射技术是一种高精度、高效率、结构精准的表面处理技术,它在表面改性、表面清洗、表面涂层以及电子材料等方面具有重要应用,有利于提高产品机械性能、抗腐蚀性能和耐磨性能,对于小批量精密零件的生产和特殊功能的表面处理有重要作用。
离子溅射仪结构离子溅射仪是一种重要的表面分析仪器,用于研究材料表面的组成、结构和性质。
其主要原理是利用高能离子轰击样品表面,使得样品表面发生化学反应、物理变化等现象,并通过对反应产物的分析来获得有关样品表面的信息。
本文将详细介绍离子溅射仪的结构。
一、离子源离子源是离子溅射仪中最重要的部件之一,其主要作用是产生高能离子束。
常见的离子源有电喷雾源、电弧放电源、激光蒸发源等。
其中,电喷雾源是目前应用最广泛的一种。
1. 电喷雾源电喷雾源是将液态样品通过高压喷嘴雾化成小液滴,并在高压电场作用下形成带电液滴,在真空环境中经过干燥和加速后形成离子束。
其优点是可以直接使用液态样品进行分析,并且产生的离子束能量较低,不会对样品造成太大损伤。
2. 电弧放电源电弧放电源是利用电弧放电的方式产生离子束。
其优点是产生的离子束能量较高,能够对样品进行剥离,但缺点是需要使用固态样品,并且容易对样品造成较大损伤。
3. 激光蒸发源激光蒸发源是利用激光将样品表面局部加热,使得样品表面产生蒸发和剥离现象,并形成离子束。
其优点是可以对非导体材料进行分析,但缺点是需要使用高功率激光器,并且容易对样品造成较大损伤。
二、加速器加速器是将离子束加速到一定能量的部件。
常见的加速器有静电加速器、磁聚焦加速器等。
1. 静电加速器静电加速器是利用静电场将带电粒子加速到一定能量的装置。
其优点是结构简单、能耗低、稳定性好,但缺点是粒子束容易发散。
2. 磁聚焦加速器磁聚焦加速器则通过在粒子轨道上施加磁场来实现粒子束的聚焦和定向。
其优点是能够将粒子束聚焦到较小的直径,但缺点是结构复杂、能耗较高。
三、样品台样品台是离子溅射仪中用于支持和定位样品的部件。
常见的样品台有旋转样品台、平移样品台等。
1. 旋转样品台旋转样品台可以使得离子束均匀地照射到整个样品表面,从而获得更加准确的分析结果。
其优点是结构简单、操作方便,但缺点是不能进行局部分析。
2. 平移样品台平移样品台则可以实现对局部区域的分析。
离子束溅射仪器的使用
1、装样品
1)充气:打开充气旋钮,使得空气进
入钟罩。
2)开电源总开关,接通电源。
3)升钟罩:将“升”开关拨到下方,
待钟罩升到合适位置时,按住“停”
按钮,钟罩停止上升,将“升”开
关拨回到上方。
4)放样品:将放有样品的载物台固定
到钟罩中。
5)降钟罩:按一下“降”按钮,钟罩
开始往下降,降到适当的位置使得
钟罩密封时自动停止。
(注意,在
钟罩将要降到底时可以在前边稍
往上抬钟罩,以保证钟罩的密封效
果,利于后面的真空抽取。
)
6)将充气旋钮旋紧。
2、抽真空
1)抽低真空:样品装好后,再一次确认充气旋钮已旋紧。
然后将电源开关旋钮打到机械泵,打开低真空计。
2)(逆时针)旋转管道阀门Ⅰ,在旋转到最满时回旋1-2圈;过一会后(一般这时候真空机压强在10Pa左右),逆时针旋转打开管道阀门Ⅱ。
3)上面步骤完成后,机械泵抽一段时间后,当真空计读数在6-5Pa左右时,可打开扩散泵。
4)通冷却水,再将电源开关旋到扩散泵。
5)约半小时后,关闭管道阀门Ⅰ,(逆时针)打开打开扩散泵旋钮(至满回旋1-2圈)。
这时候低真空计压强将会突然变大,待压强再一次回到<10Pa后,打开高真空计(方法看下一步)。
6)抽高真空:按下高真空计电源开关,再按下灯丝按钮;将压强档打到10-1档,抽真空到压强小于1×10-1Pa时,可打到10-2档,依次类推,知道满足自己的需要(一般最大能达到×10-3档)。
3、溅射
1)先讲溅射装置打开,有加速电压、中和电压、阴极电流和阳极电压。
(注意还有外接的毫安表,这是用来测试流过靶材的电流。
)
2)先将真空计回旋一档(×10-2),通Ar气,当达到满足的要求时位置(通气时要慢慢的旋转通气旋钮,防止通气忽大忽小不易控制。
)
3)调加速电压(如200V),屏级电压(如1000V),阴极电流(如12A)和阳极电压(如
55V)进行溅射。
(调剂经验:在加速电压调好后,先调节屏级电压到要求值,然后调节阴极电流和阳极电压到比预定值稍小,最后通过协调这三个旋钮调出束流。
一般调出束流后,屏级电压调至合适就不要再跳,阴极电流对束流的影响较大,当束流合适后,也不易再跳,主要通过阳极电压来控制束流为一定值。
)
4)溅射到要求时间后,将阴极电流、阳极电压和屏级电压旋到最小,等到屏级电压显示值为零时,关闭他们对应的电源开关。
5)将高真空计档打到10-1档,关高真空计灯丝和电源开关,关低真空计。
6)旋紧扩散泵旋钮,将电源开关由扩散泵打到机械泵,继续通冷却水。
7)待大约半小时以后,扩散泵冷却,关闭机械泵,关总电源开关,关冷却水。