新型气流溅射沉积薄膜技术

• 作 者: 殷志强;李云松;尧克光;周小雯;孙海中;王建立;
• 出 处: 2015年中国太阳能热利用行业年会暨“十三五”太阳能热利用发展论坛
• 发表日期: 2015年期

1972年磁控溅射技术发明，推动了固态薄膜在多个领域的应用。使用磁控溅射方法，在靶(阴极)附近是靠磁场约束来增大电子与离子的密度。利用空心阴极(HC)放电，特别强的等离子体可以限制在阴极的腔体中，它是通过几何的和电的约束限制电子，减少离子损失。二次电子以及在阴极暗区产生的电子被阴极附近的电场加速，这些快电子会在二个阴极表面之间来回振荡，每次都被阴极位降反射，每个电子在消失之前能离化大量的工作气体原子（如氩），大大高于平面阴极等离子体密度，可与磁控阴极的等离子体密度相比。产生的氩正离子Ar+轰击和溅射阴极内表面，当氩气流通过空腔时，一些溅射出来的原子就随着氩气流出腔体，这些原子就可能沉积在基材上，这种薄膜沉积的方法称之为气流溅射（Gas flow sputtering，简称GFS）。在1OPa~50Pa压强下工作，无需高真空的抽气系统，抽气由罗茨泵与机械泵完成。可以降低气流溅射系统的费用与能源消耗；约为磁控溅射的工作压强的10倍，制备薄膜过程时，容易发生弧光放电，需要配置消弧功能强的电源设备；制备纯金属薄膜，其纯度会受到限制，尤其是对制备活泼金属比较困难；气流溅射技术适宜制备氧化物与氮化物薄膜，有良好的性价比；本文试验制备了铝-氮/铝太阳光谱选择性吸收涂层的，也有较好的结果。