低真空磁控溅射喷金是现在实验室电镜样品预处理常用的镀膜工艺,依托磁控溅射物理机制,在低真空工况下完成贵金属薄膜沉积,处理之后的样品能够直接用于扫描电镜观测,也可以用来制备各类微型导电电极,适配多学科科研实验需求。传统蒸镀喷金方式需要高温加热源,部分样品承受不住热量,会出现变形损坏,同时薄膜附着力表现有限,而
低真空磁控溅射喷金工艺不需要高温加热靶材,从工艺层面缓解这类问题。
整套技术的核心在于磁场对电子运动的约束,洛伦兹力改变电子运动路径,电子在腔体内运动距离变长,提升电子和氩气分子碰撞几率,稳定生成等离子体环境。等离子体内部正离子被电场加速,持续轰击金、铂或者其他金属靶材表面,靶材原子脱离靶材飞向样品,逐步堆积成一层纳米尺度导电薄膜。设备针对低真空环境完成磁路优化,不用达到高真空条件就可以维持等离子体稳定,设备整机可以做小型化设计,降低实验室设备采购与使用门槛。
执行低真空磁控溅射喷金的设备配备透明玻璃腔体,实验人员能够直接看到内部溅射状态,样品台直径充足,可以同时放置多个试样实现同步处理。设备可以更换不同金属靶材,除标配铂靶之外,金、银、铜、铱靶材都可以按需选配,镀层颗粒大小可以调节,配合计时系统精准把控镀膜时间,以此调控薄膜厚度。气路可以接入惰性工艺气体,减少薄膜氧化,让镀层保持纯净状态。
日常实验中,低真空磁控溅射喷金大量应用在扫描电镜样品前处理,陶瓷、矿物、高分子、生物材料这类不导电样品,经过喷镀导电层,消除观测过程的荷电效应,提升电镜图像清晰度。电化学方向科研工作,可以借助这套工艺在基底表面生成金、银导电薄膜,制作微型实验电极,用于电化学分析、传感材料研发、新能源材料性能测试。各大高校材料、地质、环境、电子、生物等学科,也可以利用低真空磁控溅射喷金开展课堂实训,除喷镀金属薄膜,更换靶材、调整工艺气体还可以拓展表面改性相关实验。设备适配高校院系、第三方检测机构、企业研发实验室等多种使用场景,整机享有两年质保,供货阶段同步配套技术支持,方便使用者开展各类镀膜相关研究工作。