镍薄膜制备与性能研究
半导体镍膜
半导体镍膜
半导体镍膜是一种用于半导体器件的镍薄膜。
镍是一种具有良好导电性、耐腐蚀性和可塑性的金属，因此镍膜在微电子产业中有较为广泛的应用。
镍膜常用于制作MESFET（金属-半导体场效应晶体管）器件的电极。
MESFET 器件是一种重要的半导体器件，它具有高速、高频和低噪声等优点，在无线通信、雷达和微波集成电路等领域得到了广泛应用。
在MESFET 器件中，栅极通常采用金属材料制成，如铝、铜、金等。
然而，这些金属材料与半导体之间的接触电阻较大，会影响器件的性能。
为了解决这个问题，可以在栅极上沉积一层镍膜，形成金属-半导体接触，从而降低接触电阻，提高器件的性能。
除了在MESFET 器件中应用外，镍膜还可以用于其他半导体器件中，如二极管、晶体管、集成电路等。
此外，镍膜还可以用于制造电容器、电阻器、传感器等电子元件。
镍膜的制备方法主要有物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种。
PVD 方法包括蒸发、溅射和离子镀等，其中溅射法是制备高质量镍膜的常用方法。
CVD 方法则是通过气相反应在基底上沉积镍膜。
总之，半导体镍膜是一种重要的半导体材料，它具有良好的导电性和可塑性，可以用于制作各种半导体器件和电子元件。
随着微电子技术的不断发展，镍膜的应用前景将会更加广阔。
《镍基复合材料的制备及其摩擦学性能研究》
《镍基复合材料的制备及其摩擦学性能研究》一、引言随着现代工业技术的快速发展，材料科学在工程应用中的地位日益凸显。
其中，镍基复合材料因其优异的物理、化学及机械性能，被广泛应用于航空、航天、能源、汽车等关键领域。
其制备工艺的优化和摩擦学性能的研究，对于提升材料的使用性能及延长使用寿命具有极其重要的意义。
本文将就镍基复合材料的制备方法及摩擦学性能进行研究探讨。
二、镍基复合材料的制备（一）原料与设备制备镍基复合材料的主要原料包括镍基合金粉末、增强相材料（如碳化硅、氧化铝等）、添加剂等。
制备设备主要包括混合设备、烧结设备、热处理设备等。
（二）制备工艺镍基复合材料的制备主要采用粉末冶金法，其基本步骤包括配料、混合、压制、烧结及热处理等。
具体过程如下：1. 配料：根据所需材料的成分比例，将原料按比例混合。
2. 混合：采用机械混合或化学混合的方式，使各组分充分混合均匀。
3. 压制：将混合后的粉末放入模具中，通过压力机进行压制，形成预成形坯。
4. 烧结：将预成形坯放入烧结炉中，在一定的温度和压力下进行烧结，使材料致密化。
5. 热处理：烧结后的材料进行热处理，以提高材料的性能。
（三）制备过程中的影响因素在制备过程中，影响镍基复合材料性能的因素主要包括粉末粒度、压制压力、烧结温度和时间等。
这些因素对材料的致密度、成分分布及机械性能等有着重要的影响。
三、镍基复合材料的摩擦学性能研究（一）摩擦学性能的基本概念及测试方法摩擦学性能是衡量材料在摩擦过程中所表现出的性能，主要包括摩擦系数、磨损率等。
测试摩擦学性能的方法主要有摩擦试验机测试、磨损试验等。
（二）镍基复合材料的摩擦学性能特点镍基复合材料具有优异的摩擦学性能，其摩擦系数低，磨损率小。
这主要得益于其良好的硬度、耐磨性及抗高温氧化性能。
此外，增强相的加入也提高了材料的硬度和耐磨性，进一步优化了材料的摩擦学性能。
（三）影响镍基复合材料摩擦学性能的因素影响镍基复合材料摩擦学性能的因素主要包括材料成分、组织结构、表面处理等。
镍合金材料制备工艺研究与优化
镍合金材料制备工艺研究与优化镍合金是一类具有优异性能的金属材料，被广泛应用于航空航天、化工、能源等领域。
为了进一步提高镍合金材料的性能和可靠性，制备工艺的研究与优化显得尤为重要。
本文将从镍合金材料的制备过程、常见工艺方法以及优化方面展开讨论。
一、镍合金材料的制备过程镍合金材料的制备过程主要包括合金熔炼、坯料制备、加工成形和热处理等环节。
1. 合金熔炼：镍合金的制备首先需要进行合金熔炼，将合适比例的镍基和其他合金元素进行熔融混合。
这个过程中需要控制合金成分的准确性和均匀性，确保合金的化学成分达到要求。
2. 坯料制备：熔炼得到的合金需要进一步加工为坯料，通常包括铸造、锻造、热轧等工艺。
这些工艺的选择将直接影响到合金的组织结构和性能。
3. 加工成形：将坯料加工成所需的形状，常见的加工方法有锻造、铸造、粉末冶金等。
在加工过程中需要严格控制温度、应变速率等参数，以保证合金的力学性能。
4. 热处理：热处理是镍合金材料制备过程中的重要环节，通过调控合金的组织结构和相变行为，可以显著改善材料的性能。
常见的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。
二、常见的镍合金制备工艺方法1. 真空熔炼法：真空熔炼是制备高纯度镍合金的常用方法之一。
该方法通过在真空条件下熔炼合金，能够有效去除气体和杂质，从而提高合金的纯度和均匀性。
2. 粉末冶金法：粉末冶金法是一种制备镍合金形状复杂零件的有效方法。
通过将金属粉末与其他添加剂混合、压制成型、烧结等步骤，可以制备出具有良好性能的镍合金制品。
3. 电化学制备法：电化学制备法是通过电化学反应在电解液中沉积金属离子，制备出镍合金材料。
该方法具有工艺简单、成本低廉等优点，适用于大面积镍合金薄膜的制备。
三、镍合金材料制备工艺的优化镍合金材料的制备工艺优化可以从以下几个方面进行考虑：1. 材料设计与优化：根据应用需求，合理选择镍合金的成分和比例。
通过调整合金配料，可以改变合金的力学性能、耐腐蚀性等特性。
NiO薄膜制备及特性研究
关键词：Ｎ１０射频磁控溅射薄膜
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
ＮｉＯ ｉｓ
ａ
ｐ－ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｏｘｉｄｅ、加ｔ１１ ｔｙｐｉｃａｌ ３ｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｓｌｍｃｌ胝．Ｉｔｓ ｗｉｄｅ
ｆｉｅｌｄｓ，ｓｕｃｈ
ａｓ
ｂａｎｄ—ｇａｐ
ｅｎｅｒｇｙ
ｒａｎｇｅ
ｆｒｏｍ
３．０・４．０ｅＶ．Ｉｔ
下的电阻率在１０—７Ｑｍ数量级，广泛地应用于平面显示器件，太阳能电池，反射热镜，
气体敏感器件，特殊功能窗口涂层及其他光电子，微电子，真空电子器件等领域。氧 化物薄膜（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ
Ｏｘｉｄｅ，ＴＣＯ）中的导电透明薄膜种类很多，多数
为氧化锡（ＳｎＯ：）、氧化铟（Ｉｎ：０。）、ＺｎＯ、ＮｉＯ及其掺杂体系。 当今普遍研究和使用的ＴＣＯ薄膜是ｎ型的。缺少Ｐ型半导体ＴＣＯ薄膜材料，因而
ａｎｄ
ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮｉＯ
ＲＦ ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ
Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ
长春理工大学硕士（或搏士）学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，《ＮｉＯ薄膜制备及特性研究》是本 人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全 意识到本声稿的法律结果由本人承担。
电子系统，就会使对方的通信，雷达等电子信号失灵，造成一定程度上的指挥瘫痪。
利用ＴＣＯ薄膜对微波的衰减性，在重要的军用信号接收仪器（计算机，雷达）的屏蔽
氧化镍薄膜及其制备方法
氧化镍薄膜及其制备方法氧化镍薄膜的制备方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、溶液法等多种方法。
物理气相沉积法主要包括热蒸发法、激光沉积法、磁控溅射法等。
化学气相沉积法一般采用金属有机化合物作为前驱体，通过裂解分解金属有机化合物来制备氧化镍薄膜。
溶液法主要有电沉积法、溶胶-凝胶法、水热法等。
在物理气相沉积法中，热蒸发法是一种常用的制备氧化镍薄膜的方法。
原料一般为镍粉末、镍片等，通过高温加热使原料蒸发，然后在基底表面沉积形成薄膜。
激光沉积法是利用激光束使原料表面熔化并蒸发，在蒸汽状态下沉积到基底上形成薄膜。
磁控溅射法是将镍靶置于惰性气体环境中，通过高能粒子轰击靶表面，使镍原子被击出并沉积到基底上。
这些物理气相沉积法制备的氧化镍薄膜具有良好的致密性和均匀性，但工艺复杂，设备要求高。
化学气相沉积法中，常用的方法有化学气相沉积法（CVD）、氛围等离子体提供源（APEVD）等。
化学气相沉积法是利用金属有机化合物（如二乙酰亚胺镍）在高温下分解产生氧化镍，然后在基底上沉积形成薄膜。
这种方法制备的氧化镍薄膜易于实现大面积均匀生长，可控制形貌和厚度，但有机物残留、高温要求和沉积速度慢是其缺点。
溶液法中，电沉积法是一种制备氧化镍薄膜的常用方法。
通过电解溶液中的金属镍阳极氧化，生成氧化镍薄膜。
该方法制备的氧化镍薄膜具有良好的致密性和均匀性，厚度易于控制，但生长速度较慢。
溶胶-凝胶法是将金属前驱体溶解在适当的溶剂中，通过水解、缩聚等过程形成胶体溶液，然后通过热处理使溶胶胶凝生成固体凝胶，最后通过热处理得到氧化镍薄膜。
水热法是将金属镍盐溶解在水中，加入适量的碱性溶液，加热反应，通过水热条件下的化学反应生成氧化镍薄膜。
这些溶液法制备的氧化镍薄膜简单、低成本，但往往需要加热处理，生长速率较慢。
氧化镍薄膜具有优异的性能，具有高温稳定性、良好的化学稳定性和电化学性能。
它在太阳能电池中作为p型窗口层使用，可以提高光电转换效率。
在电化学电池中作为电极材料，可以提高电化学反应速率和电容性能。
镀膜技术及设备
镀膜技术及设备
佚名
【期刊名称】《中国光学》
【年(卷),期】1997(0)5
【摘要】TB43 97053309电致变色氧化镍薄膜的制备与性能=Preparationand properties of electrochromic nickel oxidefilms[刊,中]/张旭苹,陈国平(东南大学薄膜研究所.江苏,南京(210018))∥东南大学学报.—1996,26(3).—110—114用直流磁控反应溅射法淀积了氧化镍薄膜,研究了这种膜的淀积技术和电致变色特性,结果指出,该方法淀积的薄膜具有工艺参数易于控制,重复性好、所制薄膜致密及性能稳定优点。
图6参3(严寒)TB43
【总页数】3页(P73-75)
【关键词】氧化镍薄膜;超导薄膜;电致变色特性;工艺参数;直流磁控反应溅射法;制备与性能;性能稳定;设备;淀积技术;激光淀积
【正文语种】中文
【中图分类】O484.1
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氧化镍薄膜实验报告单
氧化镍薄膜实验报告单
实验目的：
本实验旨在制备氧化镍薄膜，并研究其表面形貌和光学性质。
实验原理：
氧化镍（NiO）是一种重要的过渡金属氧化物，具有广泛的应用前景。
其薄膜可以通过不同方法制备，如化学溶液法、物理气相沉积法等。
本实验采用溶胶-凝胶法制备氧化镍薄膜。
实验步骤：
1. 准备氧化镍溶液。
将适量氧化镍前驱物溶解在适量有机溶剂中，并充分搅拌均匀，得到溶液。
2. 涂布氧化镍溶液。
将基底材料放置于自旋涂布仪中，设置合适的转速和涂布次数，在基底上均匀涂布氧化镍溶液。
3. 热处理薄膜。
将涂布好的基底材料放入烘箱中进行热处理，使溶液中的有机溶剂挥发，形成氧化镍薄膜。
4. 表征氧化镍薄膜。
对制备好的氧化镍薄膜进行表面形貌和光学性质的表征，如扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等。
实验结果：
通过SEM观察，制备得到的氧化镍薄膜表面均匀且光滑，无明显的粗糙度。
XRD结果显示薄膜为立方晶相的氧化镍，与标准样品谱图一致。
讨论与分析：
制备成功的氧化镍薄膜具有良好的表面形貌和结晶性质。
这种
薄膜在光电子装置、储能材料等领域具有广泛应用前景。
结论：
本实验成功制备了氧化镍薄膜，并对其进行了表面形貌和结晶性质的研究。
实验结果表明制备得到的薄膜具有良好的表面形貌和结晶性质，适用于光电子装置、储能材料等领域应用。
镁镍功能薄膜的制备及电致变色性能的研究
景 的一种材 料 ， 为 ＭｇＮｉ 膜 具 有 价 格 低 廉 ， 光 因 — 薄 透 率大 ， 转变 速度 快等 优点 。
目前 ， — 合金 材料 大都 通过 电子束 蒸 发 、 ＭｇＮｉ 磁控
溅 射 等 方 法 来 制 备［ 。这 些 方 法 要 求 的 工 艺 条 件 １ ］ 高 ， 备 成 本 昂贵 ， 制 了这 种 材 料 的 应 用 。 比较 而 设 限 言， 电化学 沉积 技 术 对设 备 要 求低 ， 作 简 单 ， 操 成本 较
料 的开发越 来 越 受 到 重 视 。其 中 ， 着 色 态 和 消色 态 在
之 间可 以互相转 变 的材 料 具 有 广 泛 的应 用 前 景 ， 用 可
用 电位 均 为相对 于 Ｓ Ｅ的 电位 。 Ｃ 电致变 色 实 验 。 首 先 ， ３ ℃ 下 ， ２ ６ 通 电 将 ０ 一 ．Ｖ
２ 实 验 与 方 法
２ １ 药 品 预 处 理 ．
无水 Ｍｇ Ｃ ０ ） （ 析 纯） 过重 结 晶处 理后再 经 （ １ 分 经 真 空干燥 处理 ； ｉ Ｉ 和 Ｎｉ １ 均为 分析纯 ， ＬＣＯ Ｃ。 经真 空干 燥处 理 ； Ｎ一 甲基 甲 酰胺 用 活化 的 ４ 分子 筛 干 燥 Ｎ， 二 Ａ
ｌ ｎ所 制 得 的镀 层 样 品放 人 ０ ５ ｌＬ 的 Ｎａ 溶 ｍｉ ． ｍｏ／ ＯＨ
作建筑玻璃和汽车玻璃等节能设施 ， 航空航天 、 光学通 信器 件 （ 如光 电开关 ） 领域 ； 至 可用 于军 事 设备 的 等 甚
表面涂 层 ， 起到 隐身 、 屏蔽 等 功效 ［ 。 目前 ， 括 稀 土 ２ 剐 包
液 中作 为 阴极 ， 以铂 电极 作 为 阳极 ， 在恒 压直 流 电源上
通 电， 电压 为 ５ 通 电 时 间 为 ｌ ｎ Ｖ， ｍｉ。然 后 ， 镀 层 铜 将 片和铂 电极 交换 ， 相 同条 件下 通 电 。 在
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苏州科技学院本科生毕业论文课题名称：镍薄膜制备与性能研究院系名称：数理学院班级：应物1122班学号：**********学生姓名：***指导教师：***2015 年 5 月镍薄膜制备与性能研究摘要本文使用磁控溅射设备在n型硅基片上制备镍薄膜，研究不同工作气压（1Pa、1,5Pa、2Pa）对辉光放电、薄膜生长速率以及薄膜表面形貌与粗糙度的影响。
结果表明，工作气压的变化对镍薄膜生长速率影响较大，1Pa工作气压条件下，镍薄膜生长速率较快，2Pa次之。
使用低压化学气相沉积设备对镍薄膜样品进行退火处理，分析样品经退火处理后各项特性的改变。
实验结果分析表明，样品经退火后表面形貌改变较大，变得更加粗糙。
样品经退火后各项特性的改变不仅与退火温度有关与薄膜厚度也有关系。
关键词磁控溅射；镍薄膜；表面形貌；粗糙度；退火The preparation and characterization of nickel thinfilmAbstractIn this paper, nickel thin film was produced onto n-type Si substrates by megnetron sputtering device, and the influence on glow discharge, growth rate, surface topography and roughness caused by different working air pressure(1Pa, 1,5Pa, 2Pa) has been investigated. The result turns out that the change of working air pressure has a great influence on the growth rate of nickel film. Under the working pressure of 1Pa, the growth rate of Ni film is faster, then 2Pa. Samples were annealed by using LPCVD device, and changes on functional characteristics of samples after annealing have been analyzed. The experimental result shows that the surface topography of samples have been changed significantly and the roughness has become larger after annealing. The characteristics of the sample after annealing are not only related to the annealing temperature but also to the thickness of the film.Key words magnetron sputtering; nickel thin film; surface topography; roughness; anneal目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 Si的基本性质 (2)1.3 Ni的基本性质 (2)第2章实验仪器介绍及原理说明 (3)2.1 磁控溅射设备 (3)2.1.1 溅射镀膜设计原理 (3)2.1.2 磁控溅射 (4)2.2 LPCVD设备 (4)2.3 探针式表面轮廓仪 (5)2.4 原子力显微镜 (6)2.6 半导体分析系统 (7)2.7 金相显微镜 (7)第3章金属与半导体接触 (8)3.1 金半接触 (8)3.2 金属硅化物 (8)第4章实验 (9)4.1 实验目的 (9)4.2 实验设备以及材料 (9)4.3 实验内容 (9)4.3.1 基片前处理 (9)4.3.2 薄膜的制备 (10)4.3.3 退火处理 (11)第5章实验结果及分析 (12)5.1 不同工作气压下辉光的区别 (12)5.2 不同工作气压对薄膜生长速率的影响 (13)5.3 薄膜表面形貌与粗糙度分析 (16)5.3.1 不同工作气压下薄膜的表面形貌与粗糙度 (17)5.3.1 退火处理对薄膜表面的影响 (22)5.4 退火处理对样品U-I特性的影响 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A 译文 (29)附录B 外文原文 (35)第1章绪论1.1 引言目前，随着半导体和微电子行业的蓬勃发展，薄膜科技与技术愈来愈受到人们的关注。
薄膜技术是半导体技术中十分重要的一部分，可以说薄膜技术及工艺的发展对半导体器件和微电子行业的发展起到了极其重要的推动作用。
膜最大的特点就是其厚度一维线性尺度远远小于其他二维尺度。
通常，薄膜（thin film）的厚度小于1μm，而厚度大于1μm的则为厚膜；因为薄膜在厚度这一特定尺寸上十分微小，只可以通过微观测量，并且在厚度方向上由于存在界面，从而使得界面处的物质处于非连续性状态，使得薄膜材料拥有块状材料所不具有的特殊性能[1]。
薄膜的制备方法很多，如氧化法、电镀法、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等等，而且每一种制备方法又可以分成若干种[2]。
金属薄膜通常利用物理气相沉积法（PVD）制备。
金属镍薄膜具有良好的导电性，耐腐蚀性好、可塑性好，在微电子产业中有着十分广泛的应用。
金属镍薄膜常用于制作MESFET器件的电极（栅极gate 为肖特基接触，源极source和漏极drain为欧姆接触）[3]。
金属与半导体直接接触存在大的接触电阻率，为了提高器件性能就必须减小接触电阻率。
工业中，常在重掺杂的硅衬底上生长镍薄膜，再经过退火处理，使形成镍硅化合物，从而减小接触电阻率。
镍薄膜主要的制备方法为物理气相沉积，本文中采用磁控溅射法在硅基底上制备镍薄膜，研究在不同工作气压（1Pa、1.5Pa、2Pa）对镍薄膜的生长速率、表面形貌、电学特性的影响。
使用DektakXT探针式表面轮廓仪测量镍薄膜的厚度从而计算镍薄膜的生长速率；使用AJ-Ⅲ型原子力显微镜（AFM）扫描镍薄膜表面形貌以及分析其表面粗糙度；使用4200-SCS/C型半导体分析系统绘制样品的U-I特性曲线。
利用LPCVD设备进行退火（annealing）处理，研究不同退火温度（300℃-600℃）下镍薄膜电学特性的变化以及退火处理对薄膜表面形貌的改变。
尝试探索以上工作是否能够形成低接触电阻率的Ohmic接触。
1.2 Si的基本性质半导体衬底材料是微电子行业发展的基石，Si单晶片是最重要也是最常见的衬底材料。
硅（Si）是一种极为常见、储量极为丰富的元素，在天然界中Si常以各种化合物存在，极少出现单质形式的硅。
硅的原子序数为14，相对原子质量为28.0855，熔点为1410℃，沸点22355℃，有金属光泽[4]。
硅的晶体结构为金刚石结构（如图1.1），电阻率比金属大，而且随温度升高而减小，呈现明显的半导体性质（负电阻温度特性）。
硅在室温下性质比较稳定，通常不会与水或者酸发生明显的反应，若长时间暴露的空气中，表面会发生氧化，形成一薄层致密的氧化层；在加热条件下，能和卤素发生反应；650℃时硅开始与氧完全反应；硅还能与多种金属发生化合，形成金属硅化物。
图1.1 Si的晶体结构图1.2 金属镍靶材1.3 Ni的基本性质镍（Ni）原子序数为28，相对原子质量为58.69，熔点为1453℃，沸点2732℃，是有银白色金属光泽的过渡金属[5]（图1.2为金属镍靶照片）。
镍具有很好的可塑性和磁性，能导热和导电，比较不易被腐蚀，硬度中等等特性。
在天然界中镍常以化合物存在，常见的化合价为二价和三价[5]。
常温下，镍的性质比较稳定，通常不与水或者空气发生明显反应。
镍薄膜是一种重要的薄膜材料，在电子元器件中具有广泛的应用，如和半导体接触作为电极使用。
第2章实验仪器介绍及原理说明2.1 磁控溅射设备如图所示，本论文使用沈阳市科友真空技术研究所生产的型号为CKJ-500D多靶磁控溅射镀膜仪。
图2.1 CKJ-500D多靶磁控溅射镀膜仪2.1.1 溅射镀膜设计原理利用高速电子与气体分子发生碰撞从而电离产生等离子，这些等离子被电场加速得到很大的动能，高速运动的等离子轰击阴极的靶体，将动能转化为靶体的能量，使得靶体中的原子或者分子射出，沉积到衬底的表面，从而形成薄膜[6]。
具有很高动能的正离子轰击到靶体表面时，除了靶体原子或者分子逸出之外，还会产生其他各种现象，会影响溅射速率，如图2.2中所示。
图2.2 伴随离子轰击的各种现象2.1.2 磁控溅射溅射镀膜的最大的不足就是溅射速率较低，利用磁控溅射技术可以很好地弥补这一不足。
磁控溅射与普通二极溅射的区别就在于一个平行于靶表面的纵向磁场被设置在靶材的表面，该磁场由置于靶台的永磁铁提供[7]。
在阴极表面位置磁场与电场正交。
正离子轰击靶材产生的二次电子在阴极位降区受到电场的作用而被加速，并获得能量变成高能电子，但由于磁场的存在，他们并不会直接到达阳极而被吸收，而是在正交电磁场中做回旋运动[8]。
回旋运动过程中，二次电子与气体分子不断发生碰撞，使得气体分子电离。
电子与气体分子碰撞后自身的能量转移给了气体分子，多次碰撞后变成低能电子，最后沿着磁场线移动至阳极并被接收。
由于电子在正交电磁场中做回旋运动，从而使得电子到达阳极的运动轨迹延长了许多，使得二次电子与工作气体分子发生碰撞电离几率大幅提升，从而轰击靶体的正离子的数量也增大了很多，所以磁控溅射的溅射速率比普通二极溅射的溅射速率有十分明显地提高[8]。
磁控溅射基本原理见图2.3。
图2.3 磁控溅射原理图2.2 LPCVD 设备如图2.4所示，本论文使用辽宁聚智科技发展有限公司生产的低压化学气相沉积（LPCVD）设备。
利用低压化学气相沉积（LPCVD）设备提供的高温低压环境来对样品进行退火处理。
普通低压化学气相沉积（LPCVD）系统如图2.5所示。
由辽宁聚智科技发展有限公司生产的低压化学气相沉积（LPCVD）设备利用真空机械泵创造低压环境（4.5-5Pa），该设备使用三段式加热方式。
图2.4 LPCVD低压化学气相沉积设备图2.5 低压化学沉积系统结构2.3 探针式表面轮廓仪如图2.6所示，本论文使用Bruker公司生产的第10代DektakXT探针式表面轮廓仪研究Ni薄膜的沉积速率。
图2.6 第10代DektakXT探针式表面轮廓仪它的测量原理如下：当探针沿着待测样品的表面轻轻移过时，因为表面有微小的高低起伏，所以在探针移过的时，会沿着峰谷轻微地上下振动。