真空镀膜基本原理1

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真空镀膜的工作原理

真空镀膜的工作原理

真空镀膜的工作原理
真空镀膜是一种将材料沉积在基底表面形成薄膜的方法,其工作原理基于薄膜材料的物理气相沉积过程。

下面是详细的工作原理解释:
1. 需要镀膜的材料(称为靶材)被置于真空腔室中。

腔室被抽成高度真空状态,以消除气氛中的气体分子,以确保薄膜的质量和延展性。

2. 充电电源将高电压应用于靶材上,将其激发成等离子体。

通过此过程,靶材的原子和分子被解离,形成带有正电荷的离子和自由电子。

3. 离子和自由电子在真空室中快速移动,并与基底表面相互碰撞。

4. 离子以极高的动能撞击基底表面,使得离子沉积在基底上,形成薄膜。

5. 薄膜的组成和性质取决于靶材的材料和原子成分,以及镀膜过程中的其他参数调控,如沉积速率、温度等。

值得注意的是,真空镀膜过程中常见的薄膜材料有金属、陶瓷、半导体等,在不同应用领域中具有各自的特性和功能。

真空镀膜广泛应用于光学、电子、通信等领域,用于增强表面特性、改善光学性能、提供防腐蚀保护等。

真空镀膜原理

真空镀膜原理

真空镀膜原理
真空镀膜是一种常见的薄膜制备技术,其原理是利用真空环境下的物理气相沉积过程,将目标材料以原子或分子的形式沉积在基底表面上,形成均匀、致密的薄膜。

真空镀膜的基本原理是利用电子束、离子束或蒸发等方法将目标材料转化为气相,并通过控制真空度来控制薄膜的质量和性能。

首先,原料固体被放置在真空镀膜设备中的加热源中,加热后,原料开始升华或蒸发,并形成一个气相流。

在真空环境下,目标材料的气相流将穿过辅助设备,如抽气系统和气体分子筛等,将气体分子和杂质去除,以确保沉积薄膜的纯净度。

接下来,气相流将进入到薄膜生长室中,其中包含一个基底,通常是玻璃或金属。

基底表面的晶格结构提供了一个“种子”来引导薄膜的生长。

在基底上,气相流遇到表面吸附位,吸附位是一种表面上的缺陷,它可以吸附气体分子并促使薄膜的生长。

目标材料的气相分子在吸附位上发生化学反应或物理现象,如离子交换、原子扩散和自组装等,从而导致薄膜的生长。

在真空镀膜过程中,可以通过控制加热源温度、气体压力和沉积时间等参数来调节薄膜的性质。

例如,不同的温度可以改变薄膜的晶体结构,从而调节其光学、电学或机械性能。

此外,控制沉积速率和沉积厚度还可以实现不同厚度、不同光学特性或不同应用的薄膜。

总之,真空镀膜通过在真空环境下将目标材料转化为气相,然后在基底表面上沉积,来制备薄膜材料。

这种技术可广泛应用于光学镀膜、防腐镀膜、陶瓷涂层等领域,并具有很好的可控性和适应性。

真空溅射镀膜原理

真空溅射镀膜原理

真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜是一种常见的表面改性技术,通过在真空环境下,利用高能粒子轰击靶材表面,使靶材表面的原子或分子脱离并沉积在基底材料上,从而形成一层薄膜。

真空溅射镀膜的基本原理是利用电弧、离子束或磁控溅射等方式产生高能粒子,这些粒子以高速撞击靶材表面,使其表面的原子或分子受到能量激发并脱离。

这些脱离的原子或分子会沿着各个方向扩散,并最终沉积在基底材料上,形成一层均匀的薄膜。

在真空中进行溅射镀膜的主要原因是避免氧气、水蒸气等气体中的杂质对溅射过程的干扰。

在真空环境下,氧气等气体的压力远低于大气压,杂质的浓度也相应较低,因此可以有效减少薄膜杂质的含量,提高薄膜的纯度。

真空溅射镀膜技术广泛应用于各个领域,例如光学镀膜、电子器件制造、材料改性等。

通过选择不同的靶材和基底材料,可以制备出各种具有不同功能和性质的薄膜材料,例如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。

综上所述,真空溅射镀膜是一种利用高能粒子撞击靶材表面,使其原子或分子脱离并沉积在基底材料上的技术。

通过在真空环境下进行溅射,可以获得纯度较高的薄膜材料,具有广泛的应用前景。

真空镀膜技术

真空镀膜技术

真空镀膜技术一、概述真空镀膜技术是一种利用真空条件下的物理或化学反应,将金属或非金属材料沉积在基材表面形成一层薄膜的技术。

该技术具有广泛的应用领域,包括光学、电子、医疗、环保等。

二、原理真空镀膜技术利用真空条件下的物理或化学反应,将金属或非金属材料沉积在基材表面形成一层薄膜。

其主要原理包括:1. 离子镀膜:利用离子轰击基材表面使其表面活性增强,然后通过离子束轰击目标材料产生离子和原子,最终在基材表面形成一层薄膜。

2. 蒸发镀膜:将目标材料加热至其沸点以上,在真空环境中使其升华并沉积在基材表面形成一层薄膜。

3. 磁控溅射镀膜:利用高能量离子轰击靶材产生靶材原子,并通过磁场控制靶材原子沉积在基材表面形成一层薄膜。

三、设备真空镀膜技术需要使用专门的设备,主要包括:1. 真空镀膜机:包括离子镀膜机、蒸发镀膜机和磁控溅射镀膜机等。

2. 真空泵:用于将反应室内的气体抽出,使其达到真空状态。

3. 控制系统:用于控制反应室内的温度、压力、离子束能量等参数。

四、应用真空镀膜技术具有广泛的应用领域,包括:1. 光学:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层反射或透过特定波长光线的薄膜,制作光学器件如反射镜、滤光片等。

2. 电子:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层导电或绝缘的薄膜,制作电子元器件如晶体管、集成电路等。

3. 医疗:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层生物相容性好的涂层,制作医疗器械如人工关节、心脏起搏器等。

4. 环保:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层具有催化作用的薄膜,制作环保设备如汽车尾气净化器、工业废气处理设备等。

五、优势真空镀膜技术具有以下优势:1. 薄膜厚度可控:通过控制反应条件和时间,可以精确控制薄膜的厚度。

2. 薄膜质量高:在真空环境中进行反应,可以避免杂质和气体的污染,从而保证薄膜质量高。

3. 应用广泛:真空镀膜技术可以应用于多种材料和领域,具有广泛的应用前景。

六、挑战真空镀膜技术面临以下挑战:1. 成本高:真空镀膜设备和耗材成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。

真空镀膜工艺

真空镀膜工艺

真空镀膜工艺真空镀膜工艺是近几十年来新兴的一种重要的材料制备技术,它涉及到涂覆物的表面保护和性能改进的问题,是材料加工和制造技术的重要组成部分。

随着科技的不断发展,真空镀膜技术已经在汽车、航空航天、电子信息、制药等各个领域得到广泛应用。

一、真空镀膜的基本原理真空镀膜是一种利用真空条件下对材料表面进行涂覆的技术,其基本原理是通过热源将原子或分子释放出来,形成热蒸气,在真空环境中,当热蒸气冷却下来并与表面发生化学反应时,会形成一层薄膜。

二、真空镀膜的工艺流程真空镀膜的工艺流程一般可分为三个阶段:加工前准备、真空镀膜和加工后处理。

1、加工前准备:这一步是镀膜过程中最重要的一步,要求表面粗糙度必须符合要求,并进行静电喷涂、磨光处理等表面处理工艺,以保证镀层的质量。

2、真空镀膜:涂覆材料的发泡、烘烤、真空和冷却等步骤,在真空镀膜工艺中起着关键作用,可以确保镀层的质量和性能。

3、加工后处理:它包括金属斑点的消除、打磨抛光、修补抛光等步骤。

三、真空镀膜的特点1、制作精度高:真空镀膜可以制作各种形状的精细镀层,具有良好的外观和抗腐蚀性。

2、抗腐蚀性强:真空镀膜制品可以在各种恶劣的环境条件下长期正常使用,具有良好的抗腐蚀性和耐磨性。

3、工艺流程简单:真空镀膜工艺流程简单,操作简单,操作工人要求不高,制作效率高,为用户节约成本、提高生产效率。

四、真空镀膜的应用真空镀膜工艺在汽车、航空航天、电子信息、制药等领域的应用也是越来越广泛,其应用的产品有汽车镜子、航空和航天件、半导体组件、制药设备等。

1、汽车镀膜:汽车镀膜可以有效地防止汽车表面受到气流冲击、湿气侵蚀、离子雾污染、光、电子辐射等环境污染的影响。

2、航空航天件镀膜:它可以防止紫外线辐射的危害,还能提高产品的耐磨性、耐热性和抗紫外线性能。

3、半导体组件镀膜:它可以提高组件的散热性能,减少静电干扰,延长组件的使用寿命。

4、药剂设备镀膜:它可以防止药液薄膜损坏,保护药物的安全性,以及提高药物的分散性和可溶性。

派瑞林真空镀膜原理

派瑞林真空镀膜原理

派瑞林真空镀膜原理
派瑞林真空镀膜是一种常用的表面涂层技术,它的原理如下:
1. 真空环境:在真空室内创造一个高度真空的环境,通常是通过抽取空气来降低气压,使得室内的气压接近于零。

2. 蒸发源:在真空室内设置一个或多个蒸发源,这些蒸发源内装有要被镀膜的材料。

蒸发源可以是电阻加热炉、电子束炉、等离子体等。

3. 蒸发材料:蒸发源中的材料会受到热能的激发,转变成蒸汽或离子状态。

该材料可以是金属、陶瓷、或有机材料等。

4. 凝华:蒸发材料从蒸发源中释放出来后,会在真空环境中扩散并冷却,最终凝华在需要被镀膜的物体表面上。

在凝华过程中,蒸发材料分子会聚集形成一层均匀的薄膜。

5. 反射和吸收:镀膜的薄膜会改变物体的表面特性,比如反射率、吸收率等。

根据蒸发材料和镀膜条件的不同,可以达到不同的镀膜效果,如增加物体的光泽、改变颜色、提高抗腐蚀性等。

总的来说,派瑞林真空镀膜通过在真空环境中将蒸发材料凝华在物体表面上,形成均匀且具有特定特性的薄膜,从而改变物体的表面性质。

abs真空镀膜工作原理

abs真空镀膜工作原理

abs真空镀膜工作原理
真空镀膜是一种通过在材料表面形成均匀有机或无机薄膜的工艺。

其工作原理可以分为如下几个步骤:
1. 真空预处理:首先,将待处理的材料置于真空室中,通过抽气系统将室内的气体抽取出来,使其达到一定的真空度。

2. 蒸发源加热:为了获得所需的材料薄膜,需要使用蒸发源加热器将目标材料加热至蒸发温度。

蒸发源可以是金属或化合物材料。

3. 蒸发:当蒸发源达到一定温度后,目标材料开始蒸发,并生成气体和蒸汽。

4. 堆积:蒸发的气体和蒸汽会在真空室内扩散,部分击中待处理材料表面并堆积形成薄膜。

在这个过程中,材料表面也会发生一些物理或化学反应,形成所需的薄膜性质。

5. 监控和控制:在整个过程中,需要监控和控制真空度、蒸发源的温度、薄膜的堆积速度等参数,以确保薄膜的质量和均匀性。

6. 冷却和固化:当薄膜堆积到一定厚度后,停止蒸发源加热,并逐渐冷却材料和薄膜。

在冷却过程中,薄膜会逐渐固化并附着在待处理材料表面。

7. 出室处理:最后,将处理完成的材料取出真空室,进行后续的处理和测试。

真空镀膜设备工作原理

真空镀膜设备工作原理

真空镀膜设备工作原理
首先,设备会通过抽气系统将工作室内的气体抽除,建立真空环境。

通常会使用机械泵、分子泵等组合进行抽空,以确保工作室内的气压降至所需的真空度。

接下来,通过加热系统对待镀膜物进行加热处理。

加热的目的是提高待镀膜物的表面活性,使其更容易与镀膜材料反应。

加热方式可以采用电加热、电子束加热、感应加热等。

加热过程中,设备会监控和控制加热温度,以确保待镀膜物的温度在适宜的范围内。

当待镀膜物达到一定温度后,镀膜材料开始加入工作室。

镀膜材料以固体、液体或气体形式进入工作室,然后在真空的环境下蒸发、溅射或离子细化。

镀膜材料通过物理或化学反应与待镀膜物表面发生作用,形成所需的镀膜。

在镀膜过程中,设备通常还会设置有适当的控制装置,例如离子源、磁控溅射源等,来实现对镀膜材料的流量、能量等参数的精细控制。

这些控制装置有助于优化镀膜质量和性能。

最后,当镀膜完成后,设备会开始退室过程,将工作室内的气体重新排出,恢复大气压环境。

通常会通过相应的抽气装置将气体排出去,以确保工作室内的真空度降为正常大气压。

总之,真空镀膜设备通过抽空、加热、镀膜和退室等步骤实现对待镀膜物表面的镀膜。

通过控制镀膜材料的流量、能量等参数,可以实现对镀膜质量和性能的精细调控。

真空镀膜设备广泛应用于电子、光学、材料等领域,可以提供具有特殊功能和外观的表面涂层。

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真空镀膜实验真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。

主要思路是分成蒸发和溅射两种。

需要镀膜的被成为基片,镀的材料被成为靶材。

基片与靶材同在真空腔中。

蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。

对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜::实验内容::[引言]所谓真空镀膜就是指在真空中将金属或金属化合物等沉积在基体表面上。

从技术角度可分为40年代开始的蒸发镀膜,溅射镀膜和70年代才发展起来的离子镀膜、束流沉积等四种。

真空镀膜能在现代科技和工业生产中得到广泛应用,主要在于它具有以下的优点:①它可用一般金属(铝,钛等)代替日益缺乏的贵重金属(金,银)并使产品降低成本,提高质量,节省原材料。

②由于真空分子碰撞少,污染少,可获得表面物理研究中所要求的纯净,结构致密的薄膜。

③镀膜时间和速度可准确控制,所以可得到任意厚度均匀或非均匀薄膜。

④被镀件和蒸镀物均可是金属或非金属,镀膜时被镀件表面不受损坏,薄膜与基体具有同等的光洁度。

早在一个世纪前,人们就从辉光放电管壁上观察到了溅射的金属薄膜。

根据这一现象,后来逐步发展起真空镀膜的方法。

真空镀膜的技术,属于薄膜技术和薄膜物理范畴, 广泛应用在电真空,电子学、光学、能源开发、现代仪器、建筑机械、包装、民用制品、表面科学、以及原子能工业和空间技术中。

它可以用来镀制微膜组件,薄膜集成电路,半导体集成电路等所需的电学薄膜;光学系统中需要的反射膜,增透膜,滤光膜等各种光学薄膜;轻工业产品的烫金薄膜等等。

由于真空镀膜技术的迅速发展,电子器件中用的薄膜电阻,特别是平面型晶体管和超大规模集成电路也赖以薄膜技术来制造;硬质保护膜可使各种经常磨损的器件表面硬化,大大增强耐磨程度;磁性镀膜具有记忆功能,在电子计算机中用作存储记录介质而占有重要地位,从而使电子计算机的微型化成为可能,促进了人造卫星,火箭和宇航技术的发展。

薄膜材料是支持微电子产业中元器件的小型化和高密度集成化的重要材料之一。

真空镀膜技术目前正在向各个重要的科学领域中延伸,引起人们广泛的注意。

是微纳光电子科学的重要基础。

薄膜是人工制作的厚度在1微米(10-6米)以下的固体膜,“厚度1微米以下”并不是一个严格的区分定义。

薄膜一般来说都是被制备在一个衬底(如:玻璃、半导体硅等)上。

制备薄膜的方法基本上可以分为两大类,即化学方法(包括电化学方法)和物理方法。

具体的分类又可以细致到物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)等。

物理气相沉积法包括真空蒸发、磁控溅射法、离子束溅射沉积、脉冲激光沉积、分子束外延生长法等薄膜制备方法。

本实验采用直流磁控溅射法制备金属薄膜。

一、真空的获得和测量必须把空气分子从制作薄膜的容器中排除出去,这个过程称为抽气或抽真空。

通常把空气压力低于一个大气压的状态为真空,而把获得真空的装置叫做真空泵或真空系统。

本实验选用分子/增压泵-机械泵真空系统。

1.真空度及真空区域的划分真空高低的程度是用真空度这个物理量来衡量的,即用真空度来描述气体的稀薄程度.容器中单位体积中的分子数即分子密度n越小,表明真空度越高.但由于气体分子密度这个物理量不易度量,真空度的高低便常以同温下气体的压强来表示,所以真空度的单位也就是压强的单位.根据公式P=nkT,相同温度下,气体压强P越高,分子密度n就越大,真空度当然就越低;相反,气体压强P越低,分子密度n就越小,真空度也就越高.显然,真空度的国际单位就是Pa,它与单位τ的关系为:1τ=133.3Pa.通常按照气体空间的物理特性,常用真空泵和真空规的有效使用范围以及真空技术应用特点,这三方面都比较接近的真空定性地划为如下几个区段(这种划分并非唯一):粗真空 1×105 ~1×103Pa,低真空1×103 ~1×10-1 Pa,高真空 1×10-1 ~1×10-6 Pa,超高真空 1×10-6 ~1×10-10 Pa,极高真空<1×10-10 Pa.就物理现象来说,粗真空以分子相互碰撞为主;低真空中分子相互碰撞和分子与器壁碰撞不相上下;高真空时主要是分子与器壁碰撞;超高真空下分子碰撞器壁的次数减少而形成一个单分子层的时间已达到数分钟以上;极高真空时分子数目极为稀少以致统计涨落现象比较严重(大于5%),经典统计规律产生了偏差.2.真空的获得各级真空,均可通过各种真空泵来获得.目前,真空泵可分为两种??外排型和内吸型.所谓外排型是指将气体排出泵体之外,如旋片式机械泵、扩散泵和分子泵等;内吸型是指将气体吸附在泵体之内的某一固体表面上,如吸附泵、离子泵和冷凝泵等.但无论何种泵,都不可能在整个真空范围内工作,图1标出了它们适应的工作范围.从图中可以看出,有些泵可直接从大气压下开始工作,但极限真空度都不高,如机械泵和吸附泵,通常这类泵用作前级泵;而有些泵则只能在一定的预备真空条件下才能开始正常工作,如扩散泵、离子泵等,这类泵需要前级泵配合,可作为高真空泵.一般利用分子泵-机械泵组来获得10-2Pa以上的高真空。

本实验真空系统的主泵选分子/增压泵,前级泵选用直联高速旋片式机械泵。

(1)机械泵:获得低真空常用的方法是采用机械泵.机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的容积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空的泵.机械泵的种类很多,目前常用的是旋片式机械泵.图2是旋片式机械泵的结构示意图,它是由一个定子和一个偏心转子构成.定子为一圆柱形空腔,空腔上装着进气管和出气阀门,转子顶端保持与空腔壁相接触,转子上开有两个槽,槽内安放两个刮板,刮板间有一弹簧.当转子旋转时,两刮板的顶端始终沿着空腔的内壁滑动.整个空腔放置在油箱内.工作时,转子带着旋片不断旋转,就有气体不断排出完成抽气作用.旋片旋转时的几个典型位置如图3所示.当刮板A通过进气口如图a所示的位置时开始吸气,随着刮板A的运动,吸气空间不断增大,到图b所示位置时达到最大.刮板继续运动,当刮板A运动到如图c所示位置时,开始压缩气体,压缩到压强大于一个大气压时,排气阀门自动打开,气体被排到大气中,如图d所示.之后就进入下一个循环.蒸汽压较低而又有一定粘度的机械泵油的作用是作密封填隙,以保证吸气和排气空腔不漏气,另外还起润滑和帮助在气体压强较低时打开阀门的作用.机械泵可以从大气压开始工作,常被用来获得高真空泵的前缀真空和高真空系统的预备真空。

通常,机械泵的极限压强为1×10-1 Pa.(2) 分子/增压泵最早用来获得高真空的泵是扩散泵,目前依然广泛使用.“分子/增压泵”属于分子泵,是我校物理科学学院储继国教授从事分子泵理论和结构改进研究20余年,于1999年研制成功的新一代分子泵。

该泵转速高达2~6万转/分,制造工艺十分复杂,属我国尚未解决的技术难题。

最近,深圳市摩尔真空技术有限公司攻克了该泵的制造工艺难关,实现了批量生产。

目前一般能达到1×10-4~1×10-5 Pa.图4 分子/增压泵的转子图5 传统分子泵的涡轮转子图6是分子/增压泵实物照片。

分子/增压泵是一项影响层面大、潜在社会、经济效益高的原创性科技成果。

图6 分子/增压泵实物照片3.真空的测量测量真空度的装置称为真空计或真空规.由于被测量的真空度范围很广,真空计的种类很多.根据气体产生的压强、气体的粘滞性、动量转换率、热导率、电离等原理制成了各种真空计.本实验选用数显复合真空计来测量镀膜室内的真空度,测量范围:1×105Pa~1×10-4Pa。

溅射压力值在显示面板上可以设置。

二、直流溅射制备金属薄膜[2-4]所谓“溅射”就是指荷能粒子轰击固体表面(靶材),使固体表面的原子(或分子)从表面射出的现象。

这些从固体表面射出的粒子大多呈原子状态,通常称为被溅射原子。

常用的轰击靶材的荷能粒子为惰性气体离子(如氩离子)和其快速中性粒子,它们又被称为溅射粒子。

溅射粒子轰击靶材,从而使靶材表面的原子离开靶材表面成为被溅射原子,被溅射原子沉积到衬底上就形成了薄膜。

所以这种薄膜制备技术被称为溅射法。

溅射法又可以细分为:直流溅射法、磁控溅射法、射频溅射法和反应溅射法。

溅射法基于荷能粒子轰击靶材时的溅射效应,而整个溅射过程都是建立在辉光放电的基础之上,即溅射粒子都来源于气体放电。

不同的溅射技术所用的辉光放电方式有所不同。

直流溅射法利用的是直流电压产生的辉光放电;射频溅射法是利用射频电磁场产生的辉光放电;磁控溅射法是利用平行于靶材表面的磁场控制下的电场或电磁场产生的辉光放电;反应溅射法可以利用惰性气体和活性气体的混合气体在电场或电磁场中产生的辉光放电,常用的活性气体有氧气、氮气等。

本实验所使用的薄膜制备方法是直流溅射法。

电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。

氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。

二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。

磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径,改变电子的运动方向,提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。

电子的归宿不仅仅是基片,真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。

但一般基片与真空室及阳极在同一电势。

磁场与电场的交互作用( E X B drift)使单个电子轨迹呈三维螺旋状,而不是仅仅在靶面圆周运动。

至于靶面圆周型的溅射轮廓,那是靶源磁场磁力线呈圆周形状形状。

磁力线分布方向不同会对成膜有很大关系。

在E X B shift机理下工作的不光磁控溅射,多弧镀靶源,离子源,等离子源等都在次原理下工作。

所不同的是电场方向,电压电流大小而已。

电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子。

电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。

二次电子在加速飞向基片的过程中受磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断撞击电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次的碰撞后电子的能量逐渐降低,拜托磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。

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