脉冲磁控溅射 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-10 10:53:05脉冲磁控溅射: 脉冲磁控溅射是一种先进的表面镀膜技术。它利用脉冲电源产生的瞬时高能粒子轰击靶材，使靶材原子或分子溅射并沉积在基片表面，形成高质量、均匀致密的薄膜。该技术具备镀膜速度快、膜层附着力强、可镀材料广泛等特点，且能有效控制薄膜的成分和结构。脉冲磁控溅射广泛应用于电子、光学、航空航天等领域，为材料表面改性、功能薄膜制备等提供了高效、可靠的技术支持。

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脉冲磁控溅射问答

2025-09-02 11:45:22信号发生器怎么发负脉冲: 在电子测试与测量领域，信号发生器是不可或缺的工具，而负脉冲的生成则是其应用中的一个关键技术环节。负脉冲在各种电子电路调试、通信系统测试以及自动化控制中具有重要的作用，能够模拟电路中的负载变化、触发特定的响应或实现复杂的信号调制。从信号发生器的设计与操作角度来看，发出负脉冲虽然相较于正脉冲更具一定的复杂性，但通过合理的电路结构和精确的参数调节，完全可以实现稳定、可控的负脉冲输出。本文将系统探讨信号发生器如何发负脉冲，从原理、实现方案到调试技巧，帮助工程师更好地理解与应用此项技术。一、理解负脉冲的基本原理负脉冲指的是在某一时间段内，输出电压低于基准电平或零电平，形成的“向下跳跃”的信号。与正脉冲相反，负脉冲的形成需要电路中提供一种反向的电压变化。其原理主要依赖于双极性信号源或单极性信号源配合特定的电路转换技术。负脉冲的特点在于其短暂性和瞬时性，要求信号具有高速上升与下降时间，以确保测量精度。二、实现负脉冲的方法及电路设计思路使用双极性信号源直接的方法是借助双极性信号发生器，它内部集成了正负两个电压通道，可以通过编程控制其中一个通道产生负脉冲。此类设备普遍支持多种脉冲宽度和幅度调整，能够实现精确的负脉冲输出。利用单极性信号源和偏置电路在单极性信号源条件下，可以引入偏置电路来实现负脉冲的生成。一种常用方式是通过运算放大器和反相器电路，将信号延伸到负电压范围。具体操作中，设定一个合适的偏置电压，当需要发出负脉冲时，改变偏置状态，使输出电压在负区间瞬间跳变。电子开关与脉冲产生芯片集成的脉冲发生芯片或电子开关也能实现负脉冲。通过控制开关的导通与截止，可以在电路中形成快速切换的负脉冲输出。例如，使用市售的高速MOSFET开关与外部定时电路结合，产生稳定的负脉冲信号。三、调试与优化负脉冲的关键技巧调整脉冲宽度与幅值：使用示波器实时观察输出波形，确保脉冲高度与宽度符合测试要求。必要时调整信号源参数或调节偏置电压。控制上升/下降时间：采用高速器件和合理的电路布局，降低寄生电容与电感对信号的影响，以获得清晰、锋利的负脉冲。避免反向偏差与尖峰干扰：在设计中加入滤波器或缓冲电路，减少由电源噪声或寄生电容引起的干扰，保证信号的稳定性。机械与电气安全：在高电压或高频应用中，确保合理的绝缘与接地措施，防止电气事故发生。四、应用与扩展发出负脉冲的信号发生器广泛应用于自动控制系统调试、通信信号调制、抗干扰测试以及各种电子设备的仿真模拟中。工程师还可以结合数字控制技术，通过微控制器或FPGA实现定制化的负脉冲生成策略，从而满足更复杂的测试环境需求。信号发生器发负脉冲涉及电路设计、参数调节及性能优化等多个方面，只有理解其基本原理并掌握实用技巧，才能在实际工作中得心应手。随着电子技术的不断发展，未来的信号发生器将朝着更高速度、更宽频带、更控制方向演进，积极探索负脉冲的多样化生成方式亦将成为电子工程领域的重要课题。

2022-10-28 14:57:47详解磁控溅射技术: 一、磁控溅射的工作原理：磁控溅射是一种常用的物理气相沉积（PVD）的方法，具有沉积温度低、沉积速度快、所沉积的薄膜均匀性好，成分接近靶材成分等众多优点。磁控溅射的工作原理是：在高真空的条件下充入适量的氩气，在阴极（柱状靶或平面靶）和阳极（镀膜室壁）之间施加几百K 直流电压，在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电，电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使氩气发生电离（在高压作用下Ar 原子电离成为Ar+离子和电子），入射离子（Ar+）在电场的作用下轰击靶材，使得靶材表面的中性原子或分子获得足够动能脱离靶材表面，沉积在基片表面形成薄膜。而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar+ 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。二、磁控溅射优点：（1）沉积速率快，沉积效率高，适合工业生产大规模应用；在沉积大部分的金属薄膜，尤其是沉积高熔点的金属和氧化物薄膜时，如溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜，具有很高的沉积率。（2）基片温度低，适合塑料等不耐高温的基材镀膜；（3）制备的薄膜纯度高、致密性好、薄膜均匀性好、膜基结合力强。溅射薄膜与基板有着极好的附着力，机械强度也得到了改善；溅射的薄膜聚集密度普遍提高了，从显微照片看，溅射的薄膜表面微观形貌比较精致细密，而且非常均匀。（4）可制备金属、合金、半导体、铁磁材料、绝缘体（氧化物、陶瓷）等薄膜；（5））溅射的薄膜均具有优异的性能。如溅射的金属膜通常能获得良好的光学性能、电学性能及某些特殊性能；（6）环保无污染。传统的湿法电镀会产生废液、废渣、废气，对环境造成严重的污染。不产生环境污染、生产效率高的磁控溅射镀膜法则可较好解决这一难题。三、磁控溅射技术的分类：（一）磁控溅射按照电源的不同，可以分为直流磁控溅射（DC）和射频磁控溅射（RF）。　　顾名思义，直流磁控溅射运用的是直流电源，射频磁控溅射运用的是交流电源（射频属于交流范畴，频率是13.56MHz。我们平常的生活中用电频率为50Hz）。　　两种方式的用途不太一样，直流磁控溅射一般用于导电型（如金属）靶材的溅射，射频一般用于非导电型（如陶瓷化合物）靶材的溅射。　　两种方式的不同应用　　直流磁控溅射只能用于导电的靶材（靶材表面在空气中或者溅射过程中不会形成绝缘层的靶材），并不局限于金属。譬如，对于铝靶，它的表面易形成不导电的氧化膜层，造成靶表面电荷积累（靶中毒），严重时直流溅射无法进行。这时候，就需要射频电源，简单的说，用射频电源的时候，有一小部分时间是在冲抵靶上积累的电荷，不会发生靶中毒。　　射频磁控溅射一般都是针对绝缘体的靶材或者导电性相对较差的靶材，利用同一周期内电子比正离子速度快进而沉积到靶材上的电子数目比正离子数目多从而建立起自偏压对离子进行加速实现靶的溅射。　　两种方式的特点：　　1、直流溅射：对于导电性不是很好的金属靶，很难建立较高的自偏压，正离子无法获得足够的能量去轰击靶材　　2、射频的设备贵，直流的便宜。（二）磁控溅射按照磁场结构，可以分为平衡磁控溅射和非平衡磁控溅射。平衡磁控溅射即传统的磁控溅射，是在阴极靶材背后放置芯部与外环磁场强度相等或相近的永磁体或电磁线圈，在靶材表面形成与电场方向垂直的磁场。沉积室充入一定量的工作气体，通常为Ar，在高压作用下Ar 原了电离成为Ar+离子和电子，产生辉光放电，Ar+ 离子经电场加速轰击靶材，溅射出靶材原子、离子和二次电子等。电子在相互垂直的电磁场的作用下，以摆线方式运动，被束缚在靶材表面，延长了其在等离子体中的运动轨迹，增加其参与气体分子碰撞和电离的过程，电离出更多的离子，提高了气体的离化率，在较低的气体压力下也可维持放电，因而磁控溅射既降低溅射过程中的气体压力，也同时提高了溅射的效率和沉积速率。但平衡磁控溅射也有不足之处，例如：由于磁场作用，辉光放电产生的电子和溅射出的二次电子被平行磁场紧紧地约束在靶面附近，等离子体区被强烈地束缚在靶面大约60 mm 的区域，随着离开靶面距离的增大，等离子浓度迅速降低，这时只能把工件安放在磁控靶表面50～100 mm的范围内，以增强离子轰击的效果。这样短的有效镀膜区限制了待镀工件的几何尺寸，不适于较大的工件或装炉量，制约了磁控溅射技术的应用。且在平衡磁控溅射时，飞出的靶材粒子能量较低，膜基结合强度较差，低能量的沉积原子在基体表面迁移率低，易生成多孔粗糙的柱状结构薄膜。提高被镀工件的温度固然可以改善膜层的结构和性能，但是在很多的情况下，工件材料本身不能承受所需的高温。非平衡磁控溅射的出现部分克服了以上缺点，将阴极靶面的等离子体引到溅射靶前200～300 mm 的范围内，使基体沉浸在等离子体中，如图所示。这样，一方面，溅射出来的原子和粒子沉积在基体表面形成薄膜，另一方面，等离子体以一定的能量轰击基体，起到离子束辅助沉积的作用，大大的改善了膜层的质量。非平衡磁控溅射系统有两种结构，一种是其芯部磁场强度比外环高，磁力线没有闭合，被引向真空室壁，基体表面的等离子体密度低，因此该方式很少被采用。另一种是外环磁场强度高于芯部磁场强度，磁力线没有完全形成闭合回路，部分外环的磁力线延伸到基体表面，使得部分二次电子能够沿着磁力线逃逸出靶材表面区域，同时再与中性粒子发生碰撞电离，等离子体不再被完全限制在靶材表面区域，而是能够到达基体表面，进一步增加镀膜区域的离子浓度，使衬底离子束流密度提高，通常可达5 mA/cm2 以上。这样溅射源同时又是轰击基体表面的离子源，基体离子束流密度与靶材电流密度成正比，靶材电流密度提高，沉积速率提高，同时基体离子束流密度提高，对沉积膜层表面起到一定的轰击作用。非平衡磁控溅射离子轰击在镀膜前可以起到清洗工件的氧化层和其他杂质，活化工件表面的作用，同时在工件表面上形成伪扩散层，有助于提高膜层与工件表面之间的结合力。在镀膜过程中，载能的带电粒子轰击作用可达到膜层的改性目的。比如，离子轰击倾向于从膜层上剥离结合较松散的和凸出部位的粒子，切断膜层结晶态或凝聚态的优势生长，从而生更致密，结合力更强，更均匀的膜层，并可以较低的温度下镀出性能优良的镀层。该技术被广泛应用于制备各种硬质薄膜。（三）反应磁控溅射：以金属、合金、低价金属化合物或半导体材料作为靶阴极，在溅射过程中或在基片表面沉积成膜过程中与气体粒子反应生成化合物薄膜，这就是反应磁控溅射。反应磁控溅射广泛应用于化合物薄膜的大批量生产，这是因为：（1）反应磁控溅射所用的靶材料 ( 单元素靶或多元素靶 ) 和反应气体 ( 氧、氮、碳氢化合物等 ) 纯度很高，因而有利于制备高纯度的化合物薄膜。（2）通过调节反应磁控溅射中的工艺参数 , 可以制备化学配比或非化学配比的化合物薄膜，通过调节薄膜的组成来调控薄膜特性。（3）反应磁控溅射沉积过程中基板升温较小，而且制膜过程中通常也不要求对基板进行高温加热，因此对基板材料的限制较少。（4）反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜，并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。四、磁控溅射的应用：磁控溅射技术是一种非常有效的沉积镀膜方法，非常广泛的用于薄膜沉积和表面覆盖层制备。可被用于制备金属、半导体、铁磁材料、绝缘体（氧化物、陶瓷）等多材料，尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式，可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜；在溅射的放电气中加入氧、氮或其它活性气体，可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜；且设备简单、镀膜面积大和附着力强。磁控溅射目前是一种应用十分广泛的薄膜沉积技术,溅射技术上的不断发展和对新功能薄膜的探索研究,使磁控溅射应用延伸到许多生产和科研领域。（1）在微电子领域作为一种非热式镀膜技术,主要应用在化学气相沉积(CVD)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长困难及不适用的材料薄膜沉积,而且可以获得大面积非常均匀的薄膜。包括欧姆接触的Al、Cu、Au、W、Ti等金属电极薄膜及可用于栅绝缘层或扩散势垒层的TiN、Ta2O5、TiO、Al2O3、ZrO2、AlN等介质薄膜沉积。（2）磁控溅射技术在光学薄膜(如增透膜)、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面也得到应用。在透明导电玻璃在玻璃基片或柔性衬底上,溅射制备SiO2薄膜和掺杂ZnO或InSn氧化物(ITO)薄膜，使可见光范围内平均光透过率在90%以上。透明导电玻璃广泛应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。（3）在现代机械加工工业中,利用磁控溅射技术制作表面功能膜、超硬膜，自润滑薄膜，能有效的提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能，从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。磁控溅射除上述已被大量应用的领域,还在高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。五、磁控溅射的实用案例：图1 磁控溅射制备的MoS2薄膜，相比于CVD法，成功在低温下制备了垂直片层的MoS2薄膜图2 磁控溅射法制备SiC多层薄膜用于锂电池正极，可得到有均匀调制周期和调制比的多层薄膜

2025-02-18 14:30:11脉冲群发生器有哪些特点？: 脉冲群发生器有哪些特点脉冲群发生器是一种用于生成脉冲信号的电子设备，广泛应用于通信、测试、测量等领域。它能够产生一组具有特定频率、宽度和周期的脉冲信号，在不同的应用场景中起到至关重要的作用。本文将详细介绍脉冲群发生器的特点，包括其工作原理、性能参数以及应用领域，帮助读者更好地理解其功能和优势。脉冲群发生器通过设计电路产生一系列脉冲信号，这些信号在频率、幅度、宽度和相位上可以根据需求进行调整。其主要工作原理基于定时控制和波形合成，通过精确的控制电路生成脉冲序列。这些脉冲信号常用于信号调制、系统测试及测量设备校准等场合。一、脉冲群发生器的信号特性脉冲群发生器的一个显著特点是其信号的可调性。通常情况下，脉冲的频率、宽度、幅度和重复周期都可以根据使用需求进行调整。频率范围从几赫兹到几千兆赫兹不等，宽度通常在纳秒至微秒级别之间，而重复周期则可以在宽广的范围内变化。脉冲的幅度也能够精确控制，满足不同的信号强度要求。这些特点使得脉冲群发生器能够灵活适应各种测试和应用场景。二、高精度与稳定性脉冲群发生器的精度和稳定性是其另一个重要特点。为了确保信号的可靠性和准确性，脉冲群发生器通常配备高稳定性的振荡器和时钟系统。这些高精度组件能够确保脉冲信号的频率和幅度在长时间使用过程中保持稳定。尤其在高频率、高精度的测量和测试中，稳定性尤为重要，因此脉冲群发生器的高稳定性使其成为许多应用场景中的设备。三、应用领域广泛脉冲群发生器的应用非常广泛。它不仅在通信系统中用于信号调制，还常被用于实验室中的信号源和测试设备中。比如，在雷达系统、无线通信、信号处理以及电子设备的故障诊断中，脉冲群发生器都扮演着至关重要的角色。它还被用于系统校准、性能测试以及脉冲响应分析等领域。由于其高度可调和的特性，脉冲群发生器还被应用于射频测试、模拟通信链路测试、电子仪器校准以及基础研究等多个领域。四、先进的技术特性现代脉冲群发生器通常集成了多种先进的技术，诸如数字化控制、微处理器运算以及先进的信号合成技术。这些技术能够进一步提升其性能，例如通过数字信号处理(DSP)技术，脉冲群发生器可以产生更为复杂和精确的信号。这种技术的进步，不仅使得脉冲信号的产生更加灵活，还增强了脉冲群发生器的多功能性和适应性。结语脉冲群发生器凭借其信号的高可调性、高精度与稳定性以及广泛的应用领域，成为了现代电子系统和通信领域不可或缺的设备。无论是在科学研究、设备调试还是技术开发中，它都能够提供稳定可靠的信号支持。随着技术的不断发展，脉冲群发生器将在更多高端领域中展现其独特的优势和潜力。

2025-05-22 14:15:21固体激光器分连续和脉冲吗: 固体激光器分连续和脉冲吗在激光技术的不断发展中，固体激光器因其高效性、稳定性和广泛的应用领域而成为重要的研究对象。固体激光器在工作模式上主要可分为两类：连续波激光（CW）和脉冲激光。它们的工作原理、应用场景以及输出特性各不相同，这决定了它们在工业、医疗、科研等领域的不同应用。本文将深入探讨固体激光器的两种工作模式——连续波激光与脉冲激光，分析它们的差异、特点以及适用的应用场景。固体激光器的工作方式可以大致分为两类：连续波激光（CW）和脉冲激光。连续波激光指的是激光器在运行过程中持续不断地输出激光束，输出功率保持稳定。这种激光器通常用于需要长时间稳定照射的场合，如材料加工、通信传输等。而脉冲激光则是通过快速的时间间隔发出高能量的激光脉冲，通常用于需要瞬时高功率、短时间内完成的应用，比如激光加工、医疗手术以及科学研究等。连续波激光的特点与应用连续波激光器的输出是恒定的，可以持续提供稳定的激光能量。这种激光器的优势在于其稳定性和可靠性，适用于需要长时间、低能量激光输出的场合。例如，在通信行业中，CW激光被广泛应用于光纤通信，因为其能够提供稳定、长时间的光信号传输。在精密的激光加工领域，CW激光也可用于表面打标、微加工等工作。脉冲激光的特点与应用与连续波激光不同，脉冲激光器通过高频次、短时间内输出激光脉冲，每个脉冲的能量通常较大。由于脉冲激光的输出能量大，且持续时间短，它能够在瞬间提供较高的峰值功率。因此，脉冲激光适用于要求高能量、高精度和短时间内完成的任务。脉冲激光广泛应用于激光切割、焊接、医疗（如激光手术）、激光诱导击穿光谱分析等领域。连续波激光与脉冲激光的主要区别能量输出方式：CW激光器输出的是连续的低功率激光，而脉冲激光器则输出的是高功率的短时脉冲激光。应用场景：CW激光更适合需要长期稳定输出的场合，如通讯、照明等；而脉冲激光常用于需要高峰值功率和短时间能量传输的领域，如医疗、精密加工等。效率与能量利用：CW激光的能量输出较为均匀，效率较高；而脉冲激光在高能量输出时，由于脉冲间的间隔，它可能在一些应用中表现出较低的效率，但能够实现更高的精度和能量集中。结论固体激光器的连续波和脉冲两种工作模式各有其独特的优势和适用场景。了解它们的工作原理及特点，能够帮助选择适合的激光器类型，以满足不同领域的需求。通过对比这两种模式的不同特性，可以更好地发挥固体激光器在工业、科研及医疗等领域的巨大潜力。

2022-07-28 11:31:00带你一文领略磁控溅射: 主要功能：主要用于半导体应用，及各种需要进行微纳工艺溅射镀膜的情形。可以用于金属材料（金、银、铜、镍、铬等）的直流溅射、直流共溅射，绝缘材料（如陶瓷等）的射频溅射，以及反应溅射能力。基片可支持硅片，氧化硅片，玻璃片，以及对温度敏感的有机柔性基片等。工作原理：通过分子泵和机械泵组成的两级真空泵对不锈钢腔体抽真空，当广域真空计显示的读数达到10-6Torr量级或更高的真空时，主系统的控制软件通过控制质量流量计精确控制Ar气体(如需要溅射氧化物薄膜，可增加O2)，此时可以设定工艺所要求的真空（一般在0.1-10Pa范围）。这时可以根据溅射的需要开启RF或DC电源，并通过软件选择所要溅射的靶枪，产生的Ar等离子轰击相应的靶枪(如果增加O2，氧原子则会与溅射出来的原子产生反应，实现反应溅射)。并在样品台上方的基片上沉积出相应的薄膜，薄膜的膜厚可以通过膜厚监控仪自动控制。工艺状况可通过腔门上的观察视窗实时观看。自动遮板则可以遮挡每一次除了被选中的靶枪外的其它靶枪，防止被污染。设备优势：考虑实验应用要求工艺数据的可靠性，NANO-MASTER的磁控溅射设备在镀膜均匀性、重复性和设备稳定性等方面均有优势。1、镀膜均匀性：在关键的镀膜均匀性方面，对于6”硅片的金属材料镀膜，NM设备可以达到优于3%的镀膜均匀度。2、设备制造工艺：在配备相似等级的分子泵及机械泵的情况下，NM设备普遍具有更快的抽真空速率，可在20-25分钟左右就达到高真空工艺。腔体真空的稳定度影响镀膜的性能。3、工艺的可重复性：NM设备在工艺控制方面，有更高的自动化能力，通过PC控制，减少人工干预造成的工艺偏差。相比需要人工配合的设备，导致不同人采用同样的工艺做出来的效果却不同，甚至同一个人在不同时间运行相同的工艺做出来的效果也不同。4、设备的紧凑性：在满足相同性能情况下，由于加工精密度方面的优势，NM设备具有更紧凑的设计，占地面积较小，节约实验室宝贵的空间。5、设备的稳定性：NM设备的维护率较低，可以保证设备较长时间的稳定运行，保证科研进度。

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