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磁控濺射,東北磁控濺射廠家,電弧熔煉
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磁控濺射時(shí)氣體被電離

2021-01-05 09:25:23

磁控濺射時(shí),氣體被電離之后,氣體離子在電場(chǎng)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(chǎn)生的離子數(shù)目少,靶材濺射效率低;而在高電壓和高氣壓下,盡管可以產(chǎn)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(zhì)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(gè)腔體,既會(huì)造成靶材浪費(fèi),又會(huì)在制備多層膜時(shí)造成各層的污染。 


為了解決上述缺陷,人們?cè)?0世紀(jì)70年代開發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù),它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點(diǎn),因而獲得了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 

磁控濺射

其原理是:在磁控濺射中,由于運(yùn)動(dòng)電子在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力,它們的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)路徑變長,因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù),使等離子體密度增大,從而磁控濺射速率得到很大的提高,而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作,降低薄膜污染的傾向;另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量,因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時(shí),經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽極時(shí),已變成低能電子,從而不會(huì)使基片過熱。因此磁控濺射法具有“高速”、“低溫”的優(yōu)點(diǎn)。該方法的缺點(diǎn)是不能制備絕緣體膜,而且磁控電極中采用的不均勻磁場(chǎng)會(huì)使靶材產(chǎn)生顯著的不均勻刻蝕,導(dǎo)致靶材利用率低,一般僅為20%-30%。 


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