压电陶瓷阀在真空磁控反应溅射中的特性

在制备不锈钢-氮化铝(SS-AlN)金属陶瓷集热管的真空磁控溅射镀膜线上,采用PCV25型压电陶瓷阀作为反应气体氮气N2流量输出的驱动元件,实现反应溅射AlN反馈控制。研究了不同环境温度下压电阀偏置电压Vo对N2输出流量Q的影响。实验研究表明,在Vo先增加再减少的过程中,Q相应变化呈现迟滞特性。同时,该迟滞特性受压电阀工作的环境温度影响,环境温度越低迟滞特性越明显。例如与40℃相比,当环境温度为25℃时,压电阀的阈值电压小,饱和电压大,有效工作范围宽,且在压电阀有效工作范围内,N2输出流量Q随偏置电压Vo变化速率小。结合压电陶瓷阀的特性,优化设置反应溅射反馈控制参数,在高于30kW的溅射功率下,实现反应溅射AlN工艺稳定,制备厚度约为70 nm的AlN薄膜在可见光和太阳光范围内吸收几乎为零。