针对深紫外光电子器件的 材料需求，研究所开展了磁控溅射制备 AlN 薄膜的专项研究。借鉴异质外延技术思路，在不同晶面取向的蓝宝石衬底上采用反应磁控溅射沉积 AlN 薄膜，并结合高温退火工艺优化晶体质量。研究发现，经 1700℃退火后，c 面蓝宝石衬底上的 AlN（0002）摇摆曲线半高宽低至 68 arsec，点缺陷密度 降低，深紫外透射率大幅提升。该技术为制备大尺寸、高质量的非极性 AlN 薄膜提供了新途径，有望解决深紫外器件中的极化电荷积累问题。在镀膜过程中，想要控制蒸发速率，必须精确控制蒸发源的温度，加热时应尽量避免产生过大的温度梯度。湖北智能磁控溅射设备
广东省科学院半导体研究所在高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术的国产化应用中取得突破。其开发的 HiPIMS 系统峰值功率密度达到 10⁷ W/m²，使金属靶材的离化率提升至 70% 以上，制备的（Cr,Al）N 涂层硬度较传统直流磁控溅射提升两倍多，表面粗糙度降低至 0.5nm 以下。通过引入双极性脉冲电源，解决了绝缘涂层沉积中的电荷积累问题，实现了 Al₂O₃绝缘膜的高质量沉积。该技术已应用于精密刀具镀膜，使刀具加工铝合金的寿命延长 5 倍以上。针对磁控溅射的靶材利用率低问题，研究所开发了旋转磁控溅射与磁场动态调整相结合的技术方案。通过驱动靶材旋转与磁芯位置的实时调节，使靶材表面的溅射蚀坑从传统的环形分布变为均匀消耗，利用率从 40% 提升至 75%。配套设计的靶材冷却系统有效控制了溅射过程中的靶材温升，避免了高温导致的靶材变形。该技术已应用于 ITO 靶材的溅射生产，单靶材的镀膜面积从 100m² 提升至 200m²， 降低了透明导电膜的制备成本。高温磁控溅射联系商家磁控溅射技术可以制备具有特定功能的薄膜，如超导薄膜和铁电薄膜。
在磁控溅射靶材的优化设计方面，研究所提出了基于磁场分布的梯度制备方案，并申请相关发明专利。其创新方法根据磁控溅射设备磁场强度分布特征，采用溶液涂布工艺对靶材进行差异化厚度设计 —— 磁场强区增加涂布厚度，弱区减小厚度，经 200-1500℃烧结后形成适配性靶材。这种设计使平面靶材的材料利用率从传统的 30%-40% 提升至 65% 以上，同时通过溶液加工与溅射沉积的协同，使薄膜致密度与附着力较直接溶液沉积法提升两倍以上。该技术有效解决了靶材消耗不均与薄膜质量不足的双重难题，降低了整体制备成本。
该研究所针对磁控溅射的薄膜应力调控难题，提出了多参数协同优化策略。通过调节磁控溅射的基片偏压与沉积温度，实现薄膜内应力从拉应力向压应力的连续可调 —— 当基片偏压从 0V 增至 - 200V 时，TiN 薄膜的压应力从 1GPa 提升至 5GPa；而适当提高沉积温度可缓解过高应力导致的薄膜开裂问题。这种调控机制使薄膜应力控制精度达到 ±0.2GPa，成功解决了厚膜沉积中的翘曲变形问题，为功率电子器件的金属化层制备提供了关键技术保障。在磁控溅射的产业化应用拓展中，研究所与企业合作开发了建材用功能薄膜生产线。采用连续式磁控溅射设备，在浮法玻璃表面沉积低辐射薄膜，通过优化靶材组合与溅射速度，使玻璃的红外反射率达到 80% 以上，隔热性能提升 40%。该生产线集成了在线厚度监测与反馈控制系统，可实现单机年产上百万平方米镀膜玻璃，产品已应用于绿色建筑项目。相较于传统镀膜技术，该磁控溅射工艺的能耗降低 25%，符合节能环保的产业发展需求。磁控溅射技术可以制备出具有高导电性、高热导率、高磁导率的薄膜，可用于制造电子器件。
相较于电弧离子镀膜和真空蒸发镀膜等技术，磁控溅射镀膜技术制备的膜层组织更加细密，粗大的熔滴颗粒较少。这是因为磁控溅射过程中，溅射出的原子或分子具有较高的能量，能够更均匀地沉积在基材表面，形成致密的薄膜结构。这种细密的膜层结构有助于提高薄膜的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。磁控溅射镀膜技术制备的薄膜与基材之间的结合力优于真空蒸发镀膜技术。在真空蒸发镀膜过程中，膜层原子的能量主要来源于蒸发时携带的热能，其能量较低，与基材的结合力相对较弱。而磁控溅射镀膜过程中，溅射出的原子或分子具有较高的能量，能够与基材表面发生更强烈的相互作用，形成更强的结合力。这种强结合力有助于确保薄膜在长期使用过程中不易脱落或剥落磁控溅射技术具有高沉积速率、均匀性好、膜层致密等优点，被广泛应用于电子、光电、信息等领域。辽宁多层磁控溅射特点
在医疗器械领域，磁控溅射制备的生物相容性薄膜有利于提高医疗器械的安全性和可靠性。湖北智能磁控溅射设备
磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术，其工艺参数对沉积薄膜的影响主要包括以下几个方面：1.溅射功率：溅射功率是指磁控溅射过程中靶材表面被轰击的能量大小，它直接影响到薄膜的沉积速率和质量。通常情况下，溅射功率越大，沉积速率越快，但同时也会导致薄膜中的缺陷和杂质增多。2.气压：气压是指磁控溅射过程中气体环境的压力大小，它对薄膜的成分和结构有着重要的影响。在较高的气压下，气体分子与靶材表面的碰撞频率增加，从而促进了薄膜的沉积速率和致密度，但同时也会导致薄膜中的气体含量增加。3.靶材种类和形状：不同种类和形状的靶材对沉积薄膜的成分和性质有着不同的影响。例如，使用不同材料的靶材可以制备出具有不同化学成分的薄膜，而改变靶材的形状则可以调节薄膜的厚度和形貌。4.溅射距离：溅射距离是指靶材表面到基底表面的距离，它对薄膜的成分、结构和性质都有着重要的影响。在较短的溅射距离下，薄膜的沉积速率和致密度都会增加，但同时也会导致薄膜中的缺陷和杂质增多。总之，磁控溅射的工艺参数对沉积薄膜的影响是多方面的，需要根据具体的应用需求进行优化和调节湖北智能磁控溅射设备
