收藏本站
《兰州交通大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

真空镀膜系统中反应溅射控制的分析与研究

焦红岩  
【摘要】:真空镀膜是有发展前景的表面涂覆应用技术,具有一系列其他工艺不可取代的优点:不受镀膜元件材料及现状的影响;镀膜厚度可控制,一般为十分之几或百分之几微米。因而,它被广泛地应用于电子设备、天文仪器、仪表等各行业。反应溅射镀膜是真空镀膜系统中用来制备化合物薄膜的一种常用方法。溅射过程的控制对获得较好质量的薄膜尤为重要。本文主要针对反应溅射过程的控制进行分析和研究。 论文首先介绍了研究背景、目的及意义,同时介绍了几种常用的反应溅射的方法,即直流反应溅射、射频反应溅射和反应磁控溅射。其中,反应磁控溅射是最有发展前景的一种镀膜方法,现在已广泛应用到各行业领域中。 接着分析了英国Gencoa公司的Speedflo反应溅射控制器。这种控制器比较灵活,功能强大,能从沉积和等离子体过程中获得最佳的结果。它是一个感应反馈系统,监控溅射过程的输出,并启动过程的自动输入,从而提高溅射效率,保证产品的质量和稳定性。其工作原理是通过调整反应气体的输入从而监测和控制等离子体强度。Speedflo的特点主要有:采用光谱反馈,兼容电压反馈;采用PDF算法,而不是常规的PID算法;多路反馈信息;多通道输入输出。 在控制过程中,起关键作用的是控制算法。虽然该控制器具有上述优点,采用了PDF控制算法,但是在控制过程中还是存在不足,尤其是在薄膜化学稳定性方面。文中通过对反应溅射过程进行建模仿真,得到当系统达到稳定状态时,会出现较小的波动。这样就影响了薄膜化学性质的稳定性,在要求薄膜质量较高的场所达不到要求。因此,根据这一不足,文中提出了改进的控制算法,即模糊PDF控制算法。由于前向通道中只存在积分控制,所以主要针对积分运算进行了模糊控制的研究。其中,模糊控制主要采用自适应模糊控制,对控制参数进行实时调整。运用Matlab软件对算法进行仿真,得出的结论是:模糊PDF控制策略不仅能够增强抗干扰性能,而且进一步消除了系统的静态误差。这就提高了对系统的实时控制,使得在溅射镀膜过程中,能获得厚度更加均匀、化学性质更加稳定的化合物薄膜,提高了产品的应用价值。模糊PDF控制算法在真空镀膜技术中具有很强的实用性,使其向着更精细化的方向发展。
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB306;TP273

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 何奇文;彭其圣;彭建盛;万振武;;电压反馈运算放大器应用研究[J];长江大学学报(自科版);2006年04期
2 刘瑞鹏;李刘合;;磁控溅射镀膜技术简述[J];中国青年科技;2006年08期
3 王振伟;牟宗信;刘升光;;反应溅射的PID神经网络控制仿真[J];真空科学与技术学报;2009年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 魏鹏;悬浮控制器的伪微分反馈控制研究[D];西南交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李光泉;葛红娟;刘天翔;马春江;;永磁同步电机调速系统的伪微分反馈控制[J];电工技术学报;2010年08期
2 李希宁;佟来生;;中低速磁浮列车技术研究进展[J];电力机车与城轨车辆;2011年02期
3 余凌;戴基智;;硅基LiNbO_3薄膜的工艺研究及其性能分析[J];电子科技;2008年10期
4 王卫芳;;超声波技术在溅射镀膜材料检测中的应用[J];硅谷;2010年21期
5 付淑英;钟炜;;氮化钛太阳光谱选择性吸收薄膜研究进展[J];热处理技术与装备;2009年01期
6 陟成刚;范爱兰;秦林;唐宾;;一种新型太阳能吸收涂层的制备方法及其性能研究[J];热加工工艺;2009年22期
7 刘生鹏;;浅述二层挠性覆铜板的进展及市场分布[J];印制电路信息;2007年05期
8 顾强;靳鸿;;基于FPGA的恶劣环境下瞬态高温存储测试系统[J];电子测试;2012年12期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王红美;于鹤龙;柳清亮;张伟;;磁控溅射法制备类金刚石薄膜的摩擦学特性[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
2 王红美;于鹤龙;柳清亮;张伟;;磁控溅射法制备类金刚石薄膜的摩擦磨损性能研究[A];2009年全国青年摩擦学学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 周艳军;掺杂改性二氧化钛薄膜的制备及其光学性能研究[D];天津大学;2010年
2 齐雪莲;会切场约束ICP增强非平衡磁控溅射放电及应用研究[D];大连理工大学;2008年
3 张哲娟;铜基碳纳米管薄膜的制备及其场发射性能的研究[D];华东师范大学;2009年
4 苏桂仙;含杂萘联苯结构共聚酰亚胺合成及其性能研究[D];大连理工大学;2010年
5 石志锋;人工股骨头表面硅碳氮薄膜生长特性及其摩擦学性能研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁渊明;磁约束磁控溅射源的关键技术研究[D];西安工业大学;2011年
2 王小娜;Gd_2O_3掺杂HfO_2高k栅介质的制备与击穿特性研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
3 李光泉;基于PDF调节器的MC-PMSM矢量控制系统开发[D];南京航空航天大学;2010年
4 章凡勇;2024铝合金表面钛氮掺杂改性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 洪博;AerMet100钢和AZ91D镁合金镀/渗合金化层组织和性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 陈松生;投射式电容触摸屏探究[D];苏州大学;2011年
7 吴玲;钛化物节能薄膜的制备及其光电性能研究[D];浙江大学;2012年
8 杨广武;射频等离子体辅助分子束外延生长高质量Zno薄膜研究[D];天津工业大学;2007年
9 邵甄胰;Si-NO薄膜的制备及性能研究[D];西南交通大学;2007年
10 李玉阁;Al-Pb金属薄膜界面结构研究[D];昆明理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴建军,张昆仑;用DSP实现新一代磁浮列车悬浮控制器[J];电子技术应用;2000年07期
2 郭荣祥,李亦群,高工;高速运算放大器应用技术[J];电子技术应用;1998年04期
3 李云钢,常文森,龙志强;EMS磁浮列车的轨道共振和悬浮控制系统设计[J];国防科技大学学报;1999年02期
4 张强;电流反馈运算放大器与电压反馈运算放大器的区别与应用[J];国外电子元器件;1997年03期
5 尹力明;陈贵荣;;吸力型磁悬浮列车的悬浮电磁铁的设计原理和计算方法[J];机车电传动;1992年05期
6 龙志强,王水泉,尹力明;磁悬浮系统中的零功率、大刚度控制研究[J];机电工程;1998年02期
7 尤雪娟;王军虎;;连续模型的三种离散化法[J];计算机仿真;1989年02期
8 龙弟光,刘先锋,冯兆兰;高速运算放大器新技术──电流反馈运算放大器[J];微电子学;1996年04期
9 李云钢,常文森;磁浮列车悬浮系统的串级控制[J];自动化学报;1999年02期
10 谢云德,常文森;电磁型(EMS)磁悬浮列车系统铅垂方向的建模与仿真[J];铁道学报;1996年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张小建;主动磁悬浮轴承数字控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 董纵昊;自调节PDF控制算法的研究[D];西南交通大学;2002年
3 赵红兵;无轴承异步电机的伪微分反馈控制研究[D];扬州大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱圣龙,王福会,吴维畦;反应溅射动力学模型及应用的研究[J];中国表面工程;1998年02期
2 赵坤,朱凤,王莉芳,孟铁军,张保澄,赵夔;反应溅射法制备TiO_2薄膜[J];物理学报;2001年07期
3 王辉耀,王印月,张仿清;射频功率对反应溅射淀积的a-Ge:H薄膜特性的影响[J];无机材料学报;1994年02期
4 朱圣龙;反应溅射Al_2O_3涂层及其高温氧化与热腐蚀性能[J];腐蚀科学与防护技术;1991年04期
5 董云杉,孔明,胡晓萍,李戈扬,顾明元;反应溅射Ti-Al-Si-N纳米晶复合薄膜的微结构与力学性能[J];功能材料;2005年01期
6 吴代方,童强,侯炳林,王贵义;双靶磁控溅射镀膜机及镀膜工艺[J];核聚变与等离子体物理;1998年02期
7 ;一种防止微波反应溅射台靶中毒的金属靶装置[J];现代化工;2011年S1期
8 胡行方,陈晓峰,田静芬,Hutchins Michael G.;反应溅射氧化镍电变色薄膜[J];无机材料学报;1992年03期
9 张建民;氮分压对三极反应溅射氮化钛膜的影响[J];陕西师范大学学报(自然科学版);1995年02期
10 楼翰一;朱圣龙;王福会;吴维(?);;反应溅射非晶态氧化铝薄膜[J];金属学报;1991年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 武海顺;许小红;张聪杰;张富强;;反应溅射制备AIN纳米薄膜中沉积速率的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
2 黄银松;章俞之;胡行方;;溅射法制备氧化铌电致变色薄膜的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 吴现成;王印月;;室温溅射制备的α-SiCN:H膜的结构和光电特性研究[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
4 刘志宇;王小辉;卫红;熊树林;;中频反应溅射镀制光学薄膜的研究[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年
5 姚应红;孔向阳;戴嘉维;李戈扬;;Ti-Si-N纳米薄膜的微结构及力学性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 戴嘉维;胡祖光;祝新发;陈练;李戈扬;;反应溅射Ti-Si-N纳米晶复合薄膜研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
7 向阳;张万里;蒋洪川;莫绍毅;雷云;;溅射温度对TaN_x薄膜性能的影响[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
8 吴国松;孙丽丽;代伟;郑贺;汪爱英;;镁合金表面氮化铬薄膜的制备与性能研究[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年
9 徐文彬;王德苗;董树荣;;双路反应气体溅射模型研究[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
10 许辉;祝新发;胡祖光;刘艳;李戈扬;;反应溅射(Al,Ti)(O,N)涂层的微结构与力学性能[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小莉;太阳能核心装备—— 真空镀膜机械项目落户武进[N];常州日报;2011年
2 ;首个太阳能宽幅金属真空镀膜产品达标[N];中国技术市场报;2011年
3 记者 白德斌;金川公司太阳能真空镀膜项目启动[N];甘肃日报;2009年
4 任清松;靠“独门秘器”赢市场[N];德州日报;2011年
5 记者 赵吉仁 特约记者 阎宗;镍都年产10万吨铜材项目投产太阳能真空镀膜项目启动[N];甘肃经济日报;2009年
6 记者 冯有虎;金川集团公司太阳能真空镀膜项目建设启动年产10万吨铜材深加工节能降耗技改项目投产[N];金昌日报;2009年
7 本报特约记者 左捷;借“势”借“脑”借“智”[N];北京科技报;2001年
8 北京印刷学院 刘尊忠;包装材料复合五大工艺[N];中国包装报;2002年
9 ;不锈钢制品开始走强[N];中国建材报;2002年
10 马仕本;不锈钢制品受宠[N];广西日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于贺;不同溅射方法薄膜制备的理论计算及特性研究[D];电子科技大学;2013年
2 王立无;红外薄膜系统的设计和制备[D];四川大学;2007年
3 马紫微;HfO_2薄膜的溅射制备及其性能研究[D];兰州大学;2011年
4 李鹏;外延铁氧化物薄膜及其异质结构的各向异性[D];天津大学;2011年
5 李侃;FBAR微质量传感器若干关键问题的研究[D];浙江大学;2011年
6 雷洁红;锂氢同位素化合物性质的理论研究及其薄膜的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
7 薛燕;钒氧基化合物微纳结构的合成及其性能研究[D];中国科学技术大学;2012年
8 姜蕾;集成电路Cu互连工艺中的Ta基扩散阻挡层研究[D];复旦大学;2003年
9 王鹏;高碳富勒烯C_(70)、C_(84)的电子态研究[D];浙江大学;2012年
10 于威;晶态氮化碳薄膜沉积及其生长机理研究[D];河北大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦红岩;真空镀膜系统中反应溅射控制的分析与研究[D];兰州交通大学;2013年
2 刘昕;反应磁控溅射制备(Ti,Al)N薄膜的研究[D];中南大学;2004年
3 赖云锋;利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器[D];福州大学;2003年
4 刘雅泉;TiN_x缓冲层的制备及对一维SiC纳米材料场发射的影响[D];天津理工大学;2008年
5 隗晓云;反应溅射形成氮化钛复合渗镀层耐磨耐腐蚀性能的研究[D];太原理工大学;2006年
6 何桢;富nc-SiC的SiO_2薄膜制备及其发光特性的研究[D];北京交通大学;2009年
7 吴莹;VN/SiO_2和TiAlN/Si_3N_4纳米多层膜的微结构、超硬效应与高温稳定性[D];上海交通大学;2008年
8 乔保卫;磁控反应溅射AIN薄膜的制备工艺与性能研究[D];西北工业大学;2003年
9 王超;中频交流反应溅射氧化钽薄膜制备及介电性能研究[D];清华大学;2003年
10 于毅;RF AlN薄膜体声波谐振器[D];清华大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026