
- 2025-01-10 17:02:53分子生物學(xué)技術(shù)
- 分子生物學(xué)技術(shù)是一門研究生物大分子(如DNA、RNA和蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。它涵蓋了眾多技術(shù),如基因克隆、PCR(聚合酶鏈式反應(yīng))、測序技術(shù)(如Sanger測序和NGS高通量測序)、電泳、分子雜交、蛋白質(zhì)純化與結(jié)晶等。這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基因表達分析、遺傳病診斷、藥物研發(fā)、作物改良等領(lǐng)域。通過分子生物學(xué)技術(shù),科學(xué)家能夠深入探索生命的奧秘,揭示生物體的遺傳信息及其調(diào)控機制。
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分子生物學(xué)技術(shù)相關(guān)內(nèi)容
分子生物學(xué)技術(shù)資訊
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- THz-PCR技術(shù)在法醫(yī)檢測中展現(xiàn)應(yīng)用前景
- 作者研究團隊中用到的PCR儀來自柏恒科技,Q3200熒光定量PCR儀是柏恒科技創(chuàng)新研發(fā)的一款儀器產(chǎn)品,雙槽設(shè)計,一機兩用,產(chǎn)品功能強大。
分子生物學(xué)技術(shù)文章
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- 分子生物學(xué)技術(shù)原理及其畜牧業(yè)應(yīng)用研究
- 通過整合基因組編輯、核酸雜交及基因轉(zhuǎn)染等技術(shù),系統(tǒng)探討分子生物學(xué)技術(shù)在畜牧品種改良與疫病防控中的應(yīng)用。
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- 植物病毒檢測中分子生物學(xué)技術(shù)研究進展
- 近年來,分子生物學(xué)技術(shù)在植物病毒檢測領(lǐng)域發(fā)展迅速。本文基于核酸擴增、雜交及測序技術(shù),系統(tǒng)評估了檢測靈敏度、特異性及適用場景,并優(yōu)化了實驗流程。
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- 酵母雙雜交技術(shù)在分子生物學(xué)研究中的應(yīng)用進展
- 酵母雙雜交技術(shù)作為一種強大的分子生物學(xué)工具,在蛋白質(zhì)相互作用研究中發(fā)揮著重要作用。本文綜述了該技術(shù)的原理、發(fā)展歷程及其在分子生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進展。
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- 等離子處理儀在分子生物學(xué)中的應(yīng)用:表面活化、滅菌與材料改性技術(shù)解析
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分子生物學(xué)技術(shù)產(chǎn)品
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分子生物學(xué)技術(shù)問答
- 2022-04-18 11:48:21一文帶你了解分子生物學(xué)研究技術(shù):聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)
- 1、什么是PCRPCR是聚合酶鏈式反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction)的簡稱,其是一種用于放大擴增特定的DNA(或RNA)片段的分子生物學(xué)技術(shù)。這種技術(shù)模擬體內(nèi)DNA的天然復(fù)制過程,能將微量的DNA進行特異性的擴增,在短時間內(nèi)獲得足夠的DNA,是分子生物學(xué)研究中不可缺少的一員。2、標(biāo)準PCR的過程此項技術(shù)是模擬DNA的天然復(fù)制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物,在整個PCR過程中包含了變性——退火(復(fù)性)——延伸三個基本反應(yīng)步驟。DNA變性(90℃-96℃):雙鏈DNA模板在熱作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈DNA。退火(復(fù)性)(40℃-65℃):系統(tǒng)溫度降低,引物與DNA模板結(jié)合,形成局部雙鏈。延伸(68℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下,以dNTP為原料,從引物的5′端→3′ 端延伸,合成與模板互補的DNA鏈。每一循環(huán)經(jīng)過變性、退火和延伸,DNA含量既增加一倍。3、為什么要使用梯度PCR儀呢梯度PCR儀是指一次性PCR擴增可以設(shè)置一系列不同的退火溫度條件的儀器,因為不同的DNA片段其最適退火溫度不同,采用梯度PCR儀通過設(shè)置一系列的梯度退火溫度進行擴增,從而一次性PCR擴增就可以篩選出表達量高的最適退火溫度,優(yōu)化反應(yīng)條件,進行有效的擴增。在理想狀態(tài)下,退火溫度足夠低,以保證引物同目的序列有效退火,同時還要足夠高,以減少非特異性結(jié)合。使用普通的PCR儀進行擴增時,只能運行一個特定的退火溫度,當(dāng)目的基因的退火溫度不適時,就可能出現(xiàn)假陽性,影響實驗結(jié)果。而對于梯度PCR儀,不但可以作為普通PCR儀使用,也可以通過設(shè)置不同的溫度梯度(通常為12個梯度溫度),研究未知DNA退火溫度的擴增,有效降低或避免假陽性,同時在不理想的工作條件下擴增出產(chǎn)物,既節(jié)約成本也提高了實驗效率。適用于分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)、食品科學(xué)和農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域,進行分子克隆、基因表達分析、基因型鑒定、測序、病原微生物分析等實驗研究。識別下方二維碼 即可申請免費試 用
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- 2022-11-18 16:15:48反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)
- 反應(yīng)離子刻蝕概述:反應(yīng)離子腐蝕技術(shù)是一種各向異性很強、選擇性高的干法腐蝕技術(shù)。它是在真空系統(tǒng)中利用分子氣體等離子來進行刻蝕的,利用了離子誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)各向異性刻蝕,即是利用離子能量來使被刻蝕層的表面形成容易刻蝕的損傷層和促進化學(xué)反應(yīng),同時離子還可清除表面生成物以露出清潔的刻蝕表面的作用。主要用于Si、SiO2、SiNx、半導(dǎo)體材料、聚合物、金屬的刻蝕以及光刻膠的去除等,廣泛應(yīng)用于物理,生物,化學(xué),材料,電子等領(lǐng)域。 工作原理:通常情況下,反應(yīng)離子刻蝕機的整個真空壁接地, 作為陽極, 陰極是功率電極, 陰極側(cè)面的接地屏蔽罩可防止功率電極受到濺射。要腐蝕的基片放在功率電極上。腐蝕氣體按照一定的工作壓力和搭配比例充滿整個反應(yīng)室。對反應(yīng)腔中的腐蝕氣體, 加上大于氣體擊穿臨界值的高頻電場, 在強電場作用下, 被高頻電場加速的雜散電子與氣體分子或原子進行隨機碰撞, 當(dāng)電子能量大到一定程度時, 隨機碰撞變?yōu)榉菑椥耘鲎? 產(chǎn)生二次電子發(fā)射, 它們又進一步與氣體分子碰撞, 不斷激發(fā)或電離氣體分子。這種激烈碰撞引起電離和復(fù)合。當(dāng)電子的產(chǎn)生和消失過程達到平衡時, 放電能繼續(xù)不斷地維持下去。由非彈性碰撞產(chǎn)生的離子、電子及及游離基(游離態(tài)的原子、分子或原子團) 也稱為等離子體, 具有很強的化學(xué)活性, 可與被刻蝕樣品表面的原子起化學(xué)反應(yīng), 形成揮發(fā)性物質(zhì), 達到腐蝕樣品表層的目的。同時, 由于陰極附近的電場方向垂直于陰極表面, 高能離子在一定的工作壓力下, 垂直地射向樣品表面, 進行物理轟擊, 使得反應(yīng)離子刻蝕具有很好的各向異性。所以,反應(yīng)離子刻蝕包括物理和化學(xué)刻蝕兩者的結(jié)合。 刻蝕氣體的選擇對于多晶硅柵電極的刻蝕,腐蝕氣體可用Cl2或SF6,要求對其下層的柵氧化膜具有高的選擇比。刻蝕單晶硅的腐蝕氣體可用Cl2/SF6或SiCl4/Cl2;刻蝕SiO2的腐蝕氣體可用CHF3或CF4/H2;刻蝕Si3N4的腐蝕氣體可用CF4/O2、SF6/O2或CH2F2/CHF3/O2;刻蝕Al(或Al-Si-Cu合金)的腐蝕氣體可用Cl2、BCl3或SiCl4;刻蝕W的腐蝕氣體可用SF6或CF4;刻蝕光刻膠的腐蝕氣體可用氧氣。對于石英材料, 可選擇氣體種類較多, 比如CF4、CF4+ H2、CHF3 等。我們選用CHF3 氣體作為石英的腐蝕氣體。其反應(yīng)過程可表示為:CHF3 + e——CHF+2 + F (游離基) + 2e,SiO 2 + 4F SiF4 (氣體) + O 2 (氣體)。SiO 2 分解出來的氧離子在高壓下與CHF+2 基團反應(yīng), 生成CO ↑、CO 2↑、H2O ↑、O F↑等多種揮發(fā)性氣體。對于鍺材料、選用含F(xiàn) 的氣體是十分有效的。然而, 當(dāng)氣體成份中含有氫時, 刻蝕將受到嚴重阻礙, 這是因為氫可以和氟原子結(jié)合, 形成穩(wěn)定的HF, 這種雙原子HF 是不參與腐蝕的。實驗證明, SF6 氣體對Ge 有很好的腐蝕作用。反應(yīng)過程可表示為:SF6 + e——SF+5 + F (游離基) + 2e,Ge + 4F——GeF4 (揮發(fā)性氣體) 。 設(shè)備:典型的(平行板)RIE系統(tǒng)包括圓柱形真空室,晶片盤位于室的底部。晶片盤與腔室的其余部分電隔離。氣體通過腔室頂部的小入口進入,并通過底部離開真空泵系統(tǒng)。所用氣體的類型和數(shù)量取決于蝕刻工藝;例如,六氟化硫通常用于蝕刻硅。通過調(diào)節(jié)氣體流速和/或調(diào)節(jié)排氣孔,氣體壓力通常保持在幾毫托和幾百毫托之間的范圍內(nèi)。存在其他類型的RIE系統(tǒng),包括電感耦合等離子體(ICP)RIE。在這種類型的系統(tǒng)中,利用RF供電的磁場產(chǎn)生等離子體。雖然蝕刻輪廓傾向于更加各向同性,但可以實現(xiàn)非常高的等離子體密度。平行板和電感耦合等離子體RIE的組合是可能的。在該系統(tǒng)中,ICP被用作高密度離子源,其增加了蝕刻速率,而單獨的RF偏壓被施加到襯底(硅晶片)以在襯底附近產(chǎn)生定向電場以實現(xiàn)更多的各向異性蝕刻輪廓。 操作方法:通過向晶片盤片施加強RF(射頻)電磁場,在系統(tǒng)中啟動等離子體。該場通常設(shè)定為13.56兆赫茲的頻率,施加在幾百瓦特。振蕩電場通過剝離電子來電離氣體分子,從而產(chǎn)生等離子體 。在場的每個循環(huán)中,電子在室中上下電加速,有時撞擊室的上壁和晶片盤。同時,響應(yīng)于RF電場,更大質(zhì)量的離子移動相對較少。當(dāng)電子被吸收到腔室壁中時,它們被簡單地送到地面并且不會改變系統(tǒng)的電子狀態(tài)。然而,沉積在晶片盤片上的電子由于其DC隔離而導(dǎo)致盤片積聚電荷。這種電荷積聚在盤片上產(chǎn)生大的負電壓,通常約為幾百伏。由于與自由電子相比較高的正離子濃度,等離子體本身產(chǎn)生略微正電荷。由于大的電壓差,正離子傾向于朝向晶片盤漂移,在晶片盤中它們與待蝕刻的樣品碰撞。離子與樣品表面上的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但也可以通過轉(zhuǎn)移一些動能來敲除(濺射)某些材料。由于反應(yīng)離子的大部分垂直傳遞,反應(yīng)離子蝕刻可以產(chǎn)生非常各向異性的蝕刻輪廓,這與濕化學(xué)蝕刻的典型各向同性輪廓形成對比。RIE系統(tǒng)中的蝕刻條件很大程度上取決于許多工藝參數(shù),例如壓力,氣體流量和RF功率。 RIE的改進版本是深反應(yīng)離子蝕刻,用于挖掘深部特征。
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- 2023-07-03 13:26:49纖維素測定儀技術(shù)特點
- 纖維素測定儀技術(shù)特點: 1.可同時處理3個樣品 2.樣品量:0.5-3g 3.重現(xiàn)性:
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- 2024-10-28 15:39:48便攜式色譜儀有哪些基本原理和技術(shù)?
- 一、便攜式色譜儀的基本構(gòu)造與原理便攜式色譜儀是一種集成化高、結(jié)構(gòu)緊湊的分析儀器,能夠快速檢測樣品中的化合物。它通常由進樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。設(shè)備通過氣體或液體將樣品帶入色譜柱中二、便攜式色譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護方面,便攜式色譜儀被廣泛用于檢測空氣、水體和土壤中的污染物。其快速的檢測速度和便攜的特性,使得工作人員可以在污染源頭直接獲取數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)問題,避免污染物進一步擴散。食品安全檢測在食品安全領(lǐng)域,便攜式色譜儀主要用于檢測食品中的農(nóng)藥殘留、添加劑以及其他有害物質(zhì)。設(shè)備不僅可以在現(xiàn)場檢測,提高檢測效率,減少運輸樣品帶來的時間延遲,同時保證樣品的原始狀態(tài),提升檢測結(jié)果的準確性。醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用 醫(yī)藥行業(yè)對化學(xué)成分的精確分析需求很高,便攜式色譜儀能夠在現(xiàn)場快速分析藥品中的有效成分和雜質(zhì)含量,提高藥品研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量檢測的效率。便攜式色譜儀在臨床診斷中也得到了應(yīng)用,幫助醫(yī)生進行即時的藥物代謝分析,為臨床決策提供數(shù)據(jù)支持。圖片中展示了儀器在醫(yī)藥實驗室和醫(yī)療現(xiàn)場的應(yīng)用場景,直觀展現(xiàn)了便攜式色譜儀的多樣化用途?;ば袠I(yè)的質(zhì)量控制化工企業(yè)中,便攜式色譜儀能夠?qū)崟r監(jiān)測生產(chǎn)流程中的化學(xué)成分,保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。便攜式色譜儀的快速響應(yīng)能力,使得企業(yè)可以在短時間內(nèi)完成質(zhì)量檢查三、便攜式色譜儀在使用中的優(yōu)勢便攜式色譜儀與傳統(tǒng)的臺式色譜儀相比,具有無可替代的優(yōu)勢。其便攜性使得設(shè)備可以用于多種現(xiàn)場分析需求,如緊急事故、流動檢測等。由于其集成化設(shè)計,便攜式色譜儀的操作更為簡單,通常只需經(jīng)過短時間培訓(xùn)即可上手。便攜式色譜儀還具備快速檢測的能力,有助于減少傳統(tǒng)實驗室檢測所需的等待時間,極大提升了效率。其小型化的結(jié)構(gòu)不需要復(fù)雜的電源支持,通常由電池驅(qū)動,適合長時間戶外使用。四、便攜式色譜儀選購與使用建議對于用戶來說,選擇合適的便攜式色譜儀至關(guān)重要。要根據(jù)具體需求選擇合適的色譜柱和檢測器,確保設(shè)備能夠高效分離和檢測目標(biāo)化合物。應(yīng)關(guān)注設(shè)備的檢測精度、響應(yīng)時間和電池續(xù)航能力,保證儀器在不同環(huán)境下的可靠性。
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- 2022-10-28 14:57:47詳解磁控濺射技術(shù)
- 一、磁控濺射的工作原理:磁控濺射是一種常用的物理氣相沉積(PVD)的方法,具有沉積溫度低、沉積速度快、所沉積的薄膜均勻性好,成分接近靶材成分等眾多優(yōu)點。磁控濺射的工作原理是:在高真空的條件下充入適量的氬氣,在陰極(柱狀靶或平面靶)和陽極(鍍膜室壁) 之間施加幾百K 直流電壓,在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電,電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使氬氣發(fā)生電離(在高壓作用下Ar 原子電離成為Ar+離子和電子),入射離子(Ar+)在電場的作用下轟擊靶材,使得靶材表面的中性原子或分子獲得足夠動能脫離靶材表面,沉積在基片表面形成薄膜。而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,產(chǎn)生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,其運動軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,它們的運動路徑不僅很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar+ 來轟擊靶材,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。 二、磁控濺射優(yōu)點:(1)沉積速率快,沉積效率高,適合工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模應(yīng)用;在沉積大部分的金屬薄膜,尤其是沉積高熔點的金屬和氧化物薄膜時,如濺射鎢、鋁薄膜和反應(yīng)濺射TiO2、ZrO2薄膜,具有很高的沉積率。(2)基片溫度低,適合塑料等不耐高溫的基材鍍膜;(3)制備的薄膜純度高、致密性好、薄膜均勻性好、膜基結(jié)合力強。濺射薄膜與基板有著極好的附著力,機械強度也得到了改善;濺射的薄膜聚集密度普遍提高了,從顯微照片看,濺射的薄膜表面微觀形貌比較精致細密,而且非常均勻。(4)可制備金屬、合金、半導(dǎo)體、鐵磁材料、絕緣體(氧化物、陶瓷)等薄膜;(5))濺射的薄膜均具有優(yōu)異的性能。如濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學(xué)性能、電學(xué)性能及某些特殊性能;(6)環(huán)保無污染。傳統(tǒng)的濕法電鍍會產(chǎn)生廢液、廢渣、廢氣,對環(huán)境造成嚴重的污染。不產(chǎn)生環(huán)境污染、生產(chǎn)效率高的磁控濺射鍍膜法則可較好解決這一難題。 三、磁控濺射技術(shù)的分類:(一)磁控濺射按照電源的不同,可以分為直流磁控濺射(DC)和射頻磁控濺射(RF)。 顧名思義,直流磁控濺射運用的是直流電源,射頻磁控濺射運用的是交流電源(射頻屬于交流范疇,頻率是13.56MHz。我們平常的生活中用電頻率為50Hz)?! 煞N方式的用途不太一樣,直流磁控濺射一般用于導(dǎo)電型(如金屬)靶材的濺射,射頻一般用于非導(dǎo)電型(如陶瓷化合物)靶材的濺射。 兩種方式的不同應(yīng)用 直流磁控濺射只能用于導(dǎo)電的靶材(靶材表面在空氣中或者濺射過程中不會形成絕緣層的靶材),并不局限于金屬。譬如,對于鋁靶,它的表面易形成不導(dǎo)電的氧化膜層,造成靶表面電荷積累(靶中毒),嚴重時直流濺射無法進行。這時候,就需要射頻電源,簡單的說,用射頻電源的時候,有一小部分時間是在沖抵靶上積累的電荷,不會發(fā)生靶中毒?! ∩漕l磁控濺射一般都是針對絕緣體的靶材或者導(dǎo)電性相對較差的靶材,利用同一周期內(nèi)電子比正離子速度快進而沉積到靶材上的電子數(shù)目比正離子數(shù)目多從而建立起自偏壓對離子進行加速實現(xiàn)靶的濺射。 兩種方式的特點: 1、直流濺射:對于導(dǎo)電性不是很好的金屬靶,很難建立較高的自偏壓,正離子無法獲得足夠的能量去轟擊靶材 2、射頻的設(shè)備貴,直流的便宜。 (二)磁控濺射按照磁場結(jié)構(gòu),可以分為平衡磁控濺射和非平衡磁控濺射。平衡磁控濺射即傳統(tǒng)的磁控濺射,是在陰極靶材背后放置芯部與外環(huán)磁場強度相等或相近的永磁體或電磁線圈,在靶材表面形成與電場方向垂直的磁場。沉積室充入一定量的工作氣體,通常為Ar,在高壓作用下Ar 原了電離成為Ar+離子和電子,產(chǎn)生輝光放電,Ar+ 離子經(jīng)電場加速轟擊靶材,濺射出靶材原子、離子和二次電子等。電子在相互垂直的電磁場的作用下,以擺線方式運動,被束縛在靶材表面,延長了其在等離子體中的運動軌跡,增加其參與氣體分子碰撞和電離的過程,電離出更多的離子,提高了氣體的離化率,在較低的氣體壓力下也可維持放電,因而磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力,也同時提高了濺射的效率和沉積速率。 但平衡磁控濺射也有不足之處,例如:由于磁場作用,輝光放電產(chǎn)生的電子和濺射出的二次電子被平行磁場緊緊地約束在靶面附近,等離子體區(qū)被強烈地束縛在靶面大約60 mm 的區(qū)域,隨著離開靶面距離的增大,等離子濃度迅速降低,這時只能把工件安放在磁控靶表面50~100 mm的范圍內(nèi),以增強離子轟擊的效果。這樣短的有效鍍膜區(qū)限制了待鍍工件的幾何尺寸,不適于較大的工件或裝爐量,制約了磁控濺射技術(shù)的應(yīng)用。且在平衡磁控濺射時,飛出的靶材粒子能量較低,膜基結(jié)合強度較差,低能量的沉積原子在基體表面遷移率低,易生成多孔粗糙的柱狀結(jié)構(gòu)薄膜。提高被鍍工件的溫度固然可以改善膜層的結(jié)構(gòu)和性能,但是在很多的情況下,工件材料本身不能承受所需的高溫。 非平衡磁控濺射的出現(xiàn)部分克服了以上缺點,將陰極靶面的等離子體引到濺射靶前200~300 mm 的范圍內(nèi),使基體沉浸在等離子體中,如圖所示。這樣,一方面,濺射出來的原子和粒子沉積在基體表面形成薄膜,另一方面,等離子體以一定的能量轟擊基體,起到離子束輔助沉積的作用,大大的改善了膜層的質(zhì)量。非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu),一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高,磁力線沒有閉合,被引向真空室壁,基體表面的等離子體密度低,因此該方式很少被采用。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度,磁力線沒有完全形成閉合回路,部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面,使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域,同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離,等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域,而是能夠到達基體表面,進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度,使襯底離子束流密度提高,通??蛇_5 mA/cm2 以上。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源,基體離子束流密度與靶材電流密度成正比,靶材電流密度提高,沉積速率提高,同時基體離子束流密度提高,對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。 非平衡磁控濺射離子轟擊在鍍膜前可以起到清洗工件的氧化層和其他雜質(zhì),活化工件表面的作用,同時在工件表面上形成偽擴散層,有助于提高膜層與工件表面之間的結(jié)合力。在鍍膜過程中,載能的帶電粒子轟擊作用可達到膜層的改性目的。比如,離子轟擊傾向于從膜層上剝離結(jié)合較松散的和凸出部位的粒子,切斷膜層結(jié)晶態(tài)或凝聚態(tài)的優(yōu)勢生長,從而生更致密,結(jié)合力更強,更均勻的膜層,并可以較低的溫度下鍍出性能優(yōu)良的鍍層。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制備各種硬質(zhì)薄膜。 (三)反應(yīng)磁控濺射:以金屬、合金、低價金屬化合物或半導(dǎo)體材料作為靶陰極,在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應(yīng)生成化合物薄膜,這就是反應(yīng)磁控濺射。反應(yīng)磁控濺射廣泛應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn),這是因為:(1)反應(yīng)磁控濺射所用的靶材料 ( 單元素靶或多元素靶 ) 和反應(yīng)氣體 ( 氧、氮、碳氫化合物等 ) 純度很高,因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調(diào)節(jié)反應(yīng)磁控濺射中的工藝參數(shù) , 可以制備化學(xué)配比或非化學(xué)配比的化合物薄膜,通過調(diào)節(jié)薄膜的組成來調(diào)控薄膜特性。(3)反應(yīng)磁控濺射沉積過程中基板升溫較小,而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱,因此對基板材料的限制較少。(4) 反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜,并能實現(xiàn)單機年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。 四、磁控濺射的應(yīng)用:磁控濺射技術(shù)是一種非常有效的沉積鍍膜方法,非常廣泛的用于薄膜沉積和表面覆蓋層制備。可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、鐵磁材料、絕緣體(氧化物、陶瓷)等多材料,尤其適合高熔點和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜;且設(shè)備簡單、鍍膜面積大和附著力強。 磁控濺射目前是一種應(yīng)用十分廣泛的薄膜沉積技術(shù),濺射技術(shù)上的不斷發(fā)展和對新功能薄膜的探索研究,使磁控濺射應(yīng)用延伸到許多生產(chǎn)和科研領(lǐng)域。 (1)在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù),主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積(CVD)或金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)生長困難及不適用的材料薄膜沉積,而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。包括歐姆接觸的Al、Cu、Au、W、Ti等金屬電極薄膜及可用于柵絕緣層或擴散勢壘層的TiN、Ta2O5、TiO、Al2O3、ZrO2、AlN等介質(zhì)薄膜沉積。 (2)磁控濺射技術(shù)在光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面也得到應(yīng)用。在透明導(dǎo)電玻璃在玻璃基片或柔性襯底上,濺射制備SiO2薄膜和摻雜ZnO或InSn氧化物(ITO)薄膜,使可見光范圍內(nèi)平均光透過率在90%以上。透明導(dǎo)電玻璃廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。 (3)在現(xiàn)代機械加工工業(yè)中,利用磁控濺射技術(shù)制作表面功能膜、超硬膜,自潤滑薄膜,能有效的提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能,從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。 磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域,還在高溫超導(dǎo)薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。 五、磁控濺射的實用案例: 圖1 磁控濺射制備的MoS2薄膜,相比于CVD法,成功在低溫下制備了垂直片層的MoS2薄膜 圖2 磁控濺射法制備SiC多層薄膜用于鋰電池正極,可得到有均勻調(diào)制周期和調(diào)制比的多層薄膜
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