在科研探索的征途上,前沿技術的突破往往源于跨領域的深度協作。當專注于真空鍍膜技術研發的微儀真空,與深耕科研創新的清華大學相遇,雙方圍繞鍍膜工藝打樣驗證的合作,成為突破技術瓶頸、推動行業進步的典型范例。本次合作聚焦鍍金工藝優化與SEM(掃描電子顯微鏡)樣品制備核心需求,微儀真空的離子濺射儀憑借卓越技術性能,成為解決科研痛點的關鍵設備。
清華大學在某前沿材料研究項目中,面臨多重技術挑戰:其一,為提升 SEM 觀測精度,需在非導電材料表面制備均勻鍍金層,傳統電鍍工藝易產生針孔缺陷,且無法滿足納米級鍍膜厚度控制要求;其二,SEM 樣品對鍍金層的導電性、附著力要求極高,常規鍍膜設備難以平衡 “超薄鍍層” 與 “穩定導電性能”;其三,項目需快速完成多組樣品的工藝迭代,傳統設備單次鍍膜周期長達 8 小時,嚴重制約研究進度。此外,新型材料的特殊表面結構,還對鍍膜設備的真空環境穩定性、離子束均勻性提出了更高要求。
針對項目痛點,微儀真空以VI-900M型離子濺射儀為核心,提供定制化解決方案,其技術優勢貫穿鍍金與 SEM 樣品制備全流程:
1. 精準控厚與高均勻性:設備搭載雙通道石英晶體膜厚監測系統,可實時反饋鍍金層厚度,最小控制精度達 0.1nm,結合專利性 “環形磁控濺射靶” 設計,使離子束在樣品表面形成 360° 均勻覆蓋,最終鍍金層厚度偏差小于 ±5%,完美解決 SEM 觀測中 “邊緣電荷積累” 問題,成像清晰度提升 40% 以上。
2. 高效鍍膜與低損傷:采用射頻 + 直流雙模式濺射技術,針對不同基材特性自動切換能量輸出模式 —— 在高分子材料樣品鍍金時,以低能射頻模式避免樣品熱損傷;在金屬基底樣品制備中,通過直流模式將單次鍍膜時間壓縮至 30 分鐘以內,較傳統設備效率提升 15 倍,45 天內完成 20 組不同工藝參數的樣品驗證,助力項目快速推進。
3. 高真空環境與純度保障:設備配備分子泵 + 機械泵二級真空系統,極限真空度可達 5×10??Pa,有效減少空氣雜質對鍍金層的污染;同時內置高純度氬氣凈化模塊,確保濺射過程中無雜質離子干擾,最終鍍金層純度達 99.99%,滿足 SEM 高分辨率成像需求。
4. 智能化與適配性:設備搭載 7 英寸觸控屏,可預設 100 組工藝參數,支持一鍵調用鍍金、鍍鉑等常用 SEM 樣品制備程序;樣品臺采用可調節式設計,最大可兼容直徑 100mm 的晶圓級樣品,同時支持定制化夾具,適配清華大學項目中不規則形狀的新型材料樣品,解決傳統設備 “樣品適配難” 問題。
在實際合作中,微儀真空技術團隊與清華大學科研人員緊密配合:前期通過模擬軟件預判不同鍍金厚度對 SEM 成像的影響,確定 10-20nm 為最優鍍膜區間;中期現場調試設備,針對新型材料表面粗糙度高的問題,優化離子束轟擊角度,將鍍膜附著力提升 30%;后期協助完成 SEM 表征測試,對比數據顯示,采用微儀真空離子濺射儀制備的樣品,成像信噪比顯著優于傳統電鍍工藝樣品,成功捕捉到材料表面納米級孔隙結構,為項目研究提供關鍵實驗數據。
此次合作不僅實現了 “45 天完成傳統 3 個月工藝驗證” 的高效突破,更通過定制化技術方案,解決了新型材料 SEM 樣品制備的行業難題。微儀真空離子濺射儀的技術優勢,既滿足了高校科研對 “高精度、高效率、高適配性” 的需求,也為后續真空鍍膜技術在半導體、新能源等領域的應用積累了實踐經驗。未來,微儀真空將持續深化與高校及科研機構的合作,圍繞離子濺射、真空蒸鍍等核心技術,推出更多定制化解決方案,助力科研創新突破,共同推動行業技術升級。