闭环控制靶电压直流磁控反应溅射沉积AlN薄膜

在原磁控溅射三靶镀膜机上安装了UPS03反应溅射闭环控制单元,替代原有的级差法控制流量计改变反应气体流量的方法,实现反应溅射AlN反馈控制。该控制单元由UPC03型控制器和PCV03型压电陶瓷阀组成。控制器实时采集直流电源的Al靶电压信号,与设定电压进行比较计算处理,输出电压控制信号至压电陶瓷阀,调节输出N2流量,实现Al靶电压稳定控制。在靶表面处于过渡态下,成功制备了吸收几乎为零的AlN薄膜。溅射功率14kW,反应溅射沉积AlN的靶电压波动可长时间稳定控制在±2V范围内,沉积速率高达4.5nm/(min·kW),约为Al靶在无反应气体溅射下沉积Al薄膜速率的80%。溅射沉积的AlN薄膜作为减反射层应用到SS-AlN太阳选择性吸收涂层中,使得太阳吸收比高达0.956。