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建筑和反光玻璃

旋转磁控管(旋转或圆柱形阴极)溅射技术的第一次大规模商业应用是在大面积玻璃涂层领域。自20世纪80年代后期由Airco涂层技术首次引入以来,旋转磁控管的可靠性自引入以来已经提高了一个数量级。目前,在大面积玻璃涂层中使用了数以万计的旋转磁控管阴极,溅射元件旋转磁控管是全球大面积涂布机的一部分,包括最新的“巨型”涂布机。
在沉积大面积涂层时,可靠性至关重要。这些类型的涂布机的涂布活动可以在一周之间持续一个月以上,在通风口之间持续一个月以上。旋转式磁控管中元件的使用寿命非常了解,使预防性维护成为实现可靠性最大化的简单方法。通过设计和质量控制的进步,一些旋转式磁控管可以由客户现场维护多年无故障运行。
与具有平面靶材的溅射相比,由于其改进的电弧速率和更高的可实现的功率密度,旋转磁控溅射常常与目标材料例如氮化硅,二氧化硅,五氧化铌和二氧化钛一起使用。对于金属层,主要好处来自更高的材料利用率。总体而言,圆柱形阴极溅射降低了总体生产成本,同时提高了薄膜质量。

太阳能技术

所有主要形式的太阳能电池技术都采用旋转式磁控管(可旋转阴极)溅射技术。
硅基技术
基于硅的技术是第一个商业开发的光伏产品,并且今天保持着占统治地位的市场份额。虽然其他工艺用于生产硅,但是溅射广泛用于制造背反射层(主要由铝制成)和前触点(由透明导电氧化物,TCO制成)。使用旋转式磁控管,TCO材料在性能,经济性和质量方面获得实质性收益。
CIGS和CdTe
虽然称为“薄膜太阳能”技术,但这两种类型通常用于薄的不锈钢等柔性基板上,尽管仍然使用了诸如玻璃的刚性基板。除了传统的铝和TCO涂层外,这些技术还采用了额外的溅射层,如钼和本征氧化锌。钼(相对于铝)的成本增加导致大多数主要制造商选择旋转磁控管技术,这是由于其材料利用率的提高。本征氧化锌可以使用中频AC溅射以比平面阴极使用的传统RF技术高得多的速率生产。
太阳能热
太阳能热技术利用太阳热来增加诸如水或油之类的液体的温度。然后直接使用这项技术的热量(如太阳能热水器)或间接发电。典型地,旋转磁控管溅射用于产生1)抗反射涂层(以允许太阳能穿过诸如玻璃的保护性覆盖物),2)用于太阳能集热器的反射涂层,以及3)吸收涂层,其允许最大太阳能辐射捕获。这些吸收涂层可以由钼和Al 2 O 3制成。由于消除了目标表面上的再沉积氧化物,所以由旋转磁控管进行的Al 2 O 3溅射是有利的,因为高功率密度(并且因此更高的沉积速率)和低电弧速率。

展示和网页涂层

旋转磁控管(旋转阴极)溅射技术广泛用于显示器制造,既用于刚性显示器应用,也用于柔性显示器应用。
TFT-LCD技术利用TCO材料(主要是ITO)在LCD像素的正面提供透明电极。诸如二氧化硅的附加材料被用作整个TFT堆栈中的绝缘层,粘附层和封装层。
与平面ITO相比,旋转ITO具有显着的经济效益:与平面ITO相比,生产成本(设备,材料,能量)可以减少一半以上,同时膜质量得到改善。柔性基材也具有同样的优点。
除了节省成本和提高质量之外,温度敏感型衬底还能从旋转磁控管技术中获得额外的好处。由于旋转磁控管的冷却动力学效率更高,用户将能够以更高的速率涂覆薄膜,同时将更少的热量传递给基板。
在OLED制造中,溅射元件设备用于生产薄膜阵列背板以及阳极和阴极层。

装饰和功能性涂料

直到最近,大多数功能性和装饰性涂层都是使用诸如蒸发,阴极电弧或平面磁控管沉积等技术完成的。
最近的一些发展使旋转式磁控管能够渗透到包括汽车行业在内的这个市场。首先,过去5年来,旋转式磁控管的成本大幅下降。对于大多数功能/装饰尺寸涂布机,旋转阴极的价格与平面磁控管相当。这允许用户利用圆柱形阴极提供的更高材料利用率,而不增加前期成本。除了节省材料之外,圆柱形阴极用户需要更少地改变目标,在某些情况下,只需要平面目标的十分之一。
其次,旋转磁性设计方面的若干进展为最终用户提供了优势。更强磁性的出现不仅允许更厚的目标,而且还降低操作压力,这可以增加投射距离并提高三维基板的涂层均匀性。磁控管还具有多种溅射角度或者甚至可变的溅射角度,通过旋转磁棒来实现SWING CATHODE™ 功能,这使得用户在涂覆复杂形状时具有最大的灵活性。
除了各种旋转磁控管产品外,SCI还提供用于功能和装饰应用的ENVIS-ION™双磁控管预处理源。DMPTS能够提供距离光源200毫米的塑料基材的有效预处理。该源能够使用标准溅射电源和标准溅射压力进行操作。在某些情况下,该源还可用于为装饰金属提供保护性SiO 2下/外涂层。