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磁控濺射的工作原理

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磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，在飛向基片過程中與原子發(fā)生碰撞，使其電離產生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產生的二次電子會受到電場和磁場作用，產生E（電場）×B（磁場）所指的方向漂移，簡稱E×B漂移，其運動軌跡近似于磁控濺射一條擺線。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，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材，從而實現了高的沉積速率。隨著碰撞次數的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠離靶表面，并在電場E的作用下沉積在基片上。對于不同的濺射材料和基片，較佳的參數需要實驗確定，是各不相同的，鍍膜設備的好壞主要在于能否準確控溫，能否保證好的真空度，能否保證好的真空腔清潔度。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。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程，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，形成級聯過程。在這種級聯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。

磁控濺射——濺射技術介紹

直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導體材料，不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。高性價比：設備主要零部件采用進口或國內品牌，以國產設備的價格擁有進口設備的配置，從而保證了設備的質量及性能。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材，須用射頻濺射法（RF）。

濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10 eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產生離位原子；濺射鍍膜中的激光濺射鍍膜pld，組分均勻性容易保持，而原子尺度的厚度均勻性相對較差(因為是脈沖濺射)，晶向(外沿)生長的控制也比較一般。這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞，產生碰撞級聯；當這種碰撞級聯到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。

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磁控濺射介紹

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由于被濺射原子是與具有數十電子伏特能量的正離子交換動能后飛濺出來的，因而濺射出來的原子能量高，有利于提高沉積時原子的擴散能力，提高沉積組織的致密程度，使制出的薄膜與基片具有強的附著力。

濺射時，氣體被電離之后，氣體離子在電場作用下飛向接陰極的靶材，電子則飛向接地的壁腔和基片。這樣在低電壓和低氣壓下，產生的離子數目少，靶材濺射效率低；而在高電壓和高氣壓下，盡管可以產生較多的離子，但飛向基片的電子攜帶的能量高，容易使基片發(fā)熱甚至發(fā)生二次濺射，影響制膜質量。另外，靶材原子在飛向基片的過程中與氣體分子的碰撞幾率也大為增加，因而被散射到整個腔體，既會造成靶材浪費，又會在制備多層膜時造成各層的污染。磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，在飛向基片過程中與原子發(fā)生碰撞，使其電離產生出Ar正離子和新的電子。

磁控濺射鍍膜機的特點

擅長生長高質量的薄膜或是超薄 膜, 金屬與絕緣材料.保證 的抽氣速度, 與友廠對比,氫和氧的污染系數好數十倍. 可制作與外延品質類似的薄膜..烘烤時可把磁鐵拆下以保護磁鐵不退磁. 客戶可選擇 RHEED, 在磁鐵拆下時可檢測樣品薄膜的質量. Sputter 24 均勻性及重現性非常出色, 可以使用DC, RF, 脈沖直流電源. 標準材料與磁性材料均可使用. 可安排成共濺射與垂直濺射, 根據需求設計安裝.

與激光加熱器聯用可變?yōu)榉磻痛趴貫R射, 可成長氧化物薄膜與氮化物薄膜等. 正下方可安裝一只離子源, 可以提供樣品清洗與輔助鍍膜.

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