磁控濺射技術(shù)是物理氣相沉積法（PVD）的一種，也是一種先進(jìn)的刀具涂層技術(shù)，與電弧離子鍍技術(shù)齊名，可用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多種材料，具有生產(chǎn)設(shè)備操作簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大且附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。磁控濺射是從濺射技術(shù)發(fā)展而來(lái)，由簡(jiǎn)單的二極、三極放電濺射沉積逐漸發(fā)展為如今的磁控濺射沉積，并且誕生出許多分類。下面，小編為大家分享一下磁控濺射技術(shù)有哪些常見(jiàn)類型吧。

　　一、直流磁控濺射技術(shù)

　　為了解決陰極濺射的缺陷，人們?cè)?/span>20世紀(jì)70年代開發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基體溫度升高的弱點(diǎn)，因而獲得了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

　　在磁控濺射中，由于運(yùn)動(dòng)電子在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)路徑變長(zhǎng)，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù)，使等離子體密度增大，從而磁控濺射速率得到很大的提高，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作，降低薄膜污染的傾向；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時(shí)，經(jīng)過(guò)多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)，已變成低能電子，從而不會(huì)使基片過(guò)熱。因此磁控濺射法具有“高速”、“低溫”的優(yōu)點(diǎn)。該方法的缺點(diǎn)是不能制備絕緣體膜,而且磁控電極中采用的不均勻磁場(chǎng)會(huì)使靶材產(chǎn)生顯著的不均勻刻蝕，導(dǎo)致靶材利用率低，一般僅為20%-30%。

　　二、非平衡磁控濺射技術(shù)

　　非平衡磁控濺射技術(shù)與常規(guī)磁控濺射相比，在設(shè)計(jì)上的差別很小，但是涂層沉積特性的差異卻很大。

　　非平衡磁控濺射的磁場(chǎng)布置可分為擴(kuò)散型和內(nèi)聚型。在擴(kuò)散型非平衡磁控濺射中，外圍磁場(chǎng)強(qiáng)度高于中心磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁力線沒(méi)有在中心和外圍之間形成閉合回路，部分外圍的磁力線延伸到襯底表面，使得部分二次電子能夠沿著磁力線到達(dá)襯底表面，等離子體不再被限制在靶材區(qū)域，而是能夠到達(dá)襯底表面，使襯底離子束流密度提高，通?？蛇_(dá)5mA/cm2以上。這樣濺射源同時(shí)是轟擊襯底的離子源，襯底離子束流密度與靶材電流密度成正比，靶材電流密度提高，沉積速率提高，同時(shí)襯底離子束流密度提高，從而涂層的特性保持不變。

　　在內(nèi)聚型非平衡磁控濺射中，其特征為中心磁場(chǎng)強(qiáng)度比外圍高，磁力線沒(méi)有閉合但是被引向器壁，襯底表面的等離子體密度低。因?yàn)橐r底離子束流密度低，該方式很少被采用，但是有研究表明該方式能夠獲得高比表面、高活性的涂層，得到的涂層孔隙度可達(dá)致密表面的1000倍以上，同時(shí)孔隙度可以控制。

刀具涂層技術(shù)

　　三、脈沖磁控濺射技術(shù)

　　利用新出現(xiàn)的脈沖直流電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)直流電源進(jìn)行磁控濺射沉積，就構(gòu)成了脈沖磁控濺射。該技術(shù)具有沉積溫度更低,可以實(shí)現(xiàn)高速、無(wú)缺陷陶瓷薄膜沉積等一系列顯著優(yōu)點(diǎn)。比如沉積氧化物薄膜時(shí)，傳統(tǒng)上可以利用金屬靶材、在適當(dāng)可控氧氣氣氛中反應(yīng)濺射沉積，或者射頻濺射氧化物靶材沉積。

　　利用脈沖磁控濺射技術(shù)可以有效的抑制電弧產(chǎn)生進(jìn)而消除由此產(chǎn)生的薄膜缺陷，同時(shí)可以極大的提高濺射沉積速率，達(dá)到沉積純金屬的速率即數(shù)10μm/h。脈沖濺射過(guò)程中，加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同(400~500V)，控制靶材上加電壓進(jìn)行放電的時(shí)間，保證靶材不中毒、出現(xiàn)電弧放電；然后斷開靶電壓甚至使得靶材帶正電。

　　四、等離子增強(qiáng)磁控濺射技術(shù)

　　等離子增強(qiáng)磁控濺射技術(shù)是在傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，使膜層更加致密，硬度更高，韌性和結(jié)合力更好。這種新型技術(shù)與傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)的區(qū)別在于其運(yùn)用獨(dú)立的電子發(fā)射源達(dá)到等離子體增強(qiáng)的效果，制備出的涂層致密度、硬度和韌性等均有顯著提高。

　　等離子增強(qiáng)磁控濺射技術(shù)引入鎢絲，使整個(gè)真空室產(chǎn)生等離子體，而傳統(tǒng)的磁控濺射技術(shù)所產(chǎn)生的等離子體只是局限在磁控濺射的靶之前。這個(gè)等離子體極大地增強(qiáng)了等離子的密度，等離子體中帶正電的Ar離子受到靶材的吸引，轟擊靶材產(chǎn)生濺射。所以，等離子體的增加可以提高濺射速率，同時(shí)基體也可以吸引充滿于整個(gè)真空室的Ar，其不斷的轟擊使膜層的致密度和結(jié)合力增強(qiáng)。

　　以上就是磁控濺射技術(shù)有哪些常見(jiàn)類型的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過(guò)上述內(nèi)容可知，磁控濺射技術(shù)是一步步發(fā)展演變，形成了上述幾種類型。并且，磁控濺射技術(shù)的發(fā)展仍未到頭，還在繼續(xù)探索擴(kuò)展新的技術(shù)。