真空离子溅射仪怎么给样品镀膜,使非导电样品具有导电性能

真空离子溅射仪是一种常用的物理气相沉积(PVD)技术,用于在基板或样品表面沉积一层薄膜。为了给非导电样品镀膜使其具有导电性能,通常会使用金属材料如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)等作为靶材进行溅射。以下是利用真空离子溅射仪为样品镀膜的一般步骤:

 

1. 准备样品:

   - 清洁样品:确保样品表面干净无尘、油脂或其他污染物,因为这些杂质会影响镀层的质量。

   - 固定样品:将样品固定在适当的样品架上,以保证溅射过程中位置稳定。

 

2. 选择靶材:

   - 根据所需的导电性能和后续应用选择合适的金属靶材。例如,对于需要良好导电性的场合,可以选择金或者银;如果需要良好的附着力,则可以考虑铬或钛作为底层。

 

3. 装载样品和靶材:

   - 将准备好的样品和选定的靶材放入真空腔内,并密封好仪器。

 

4. 抽真空:

   - 开启真空系统,降低腔体内的压力至工作所需的低真空度。这一步是为了减少空气分子对溅射过程的影响,提高镀膜质量。

 

5. 预溅射(可选):

   - 在正式溅射之前,有时会对靶材进行预溅射,以去除靶材表面可能存在的氧化物或其他污染物质。

 

6. 设定参数:

   - 设置溅射条件,包括功率、时间、工作气体(通常是氩气)的压力等。这些参数直接影响到镀层的厚度和均匀性。

 

7. 开始溅射:

   - 启动电源,施加电压使离子源产生等离子体,从而加速离子轰击靶材,导致靶材原子被溅射出来并沉积在样品表面上形成薄膜。

 

8. 监控与调整:

   - 在溅射过程中,可以实时监控镀层厚度和其他相关参数,并根据需要调整操作条件。

 

9. 完成镀膜:

   - 当达到预期的镀膜厚度后,停止溅射过程,逐渐恢复腔体内压力到大气压,然后取出已镀膜的样品。

 

10. 检查镀膜效果:

    - 使用适当的测试方法(如四探针法测量电阻率、SEM/AFM观察表面形貌等)评估镀膜的效果是否符合预期要求。

 

在整个过程中,确保所有操作都在严格控制的环境中进行,以保证最终获得的导电镀层既均匀又具有良好的附着性和导电性。此外,安全措施也非常重要,特别是在处理高压电源和真空设备时。