磁控溅射是一种基于等离子体的涂层技术，利用磁约束等离子体将原子从目标材料中喷射出来，然后沉积到基底上形成薄膜。这种工艺对于为光学和电气应用制造金属或绝缘涂层特别有效。
工艺概述：
- 产生等离子体： 惰性气体（通常为氩气）被引入一个腔室，磁铁阵列在目标材料上产生磁场。施加高压，在目标磁场附近产生等离子体。该等离子体由氩气原子、氩离子和自由电子组成。
- 电离和溅射： 等离子体中的电子与氩原子碰撞，产生带正电荷的离子。这些离子被吸引到带负电的靶材上，在靶材上碰撞并喷射出原子。
- 沉积薄膜： 从目标材料中喷射出的原子沉积在基底表面，形成薄膜。
详细说明：
- 磁控溅射装置： 该系统通常包括一个充满惰性气体（通常为氩气）的腔室。在这个腔体内，目标材料被放置在磁铁的战略位置上，以产生一个磁场。这个磁场至关重要，因为它能将等离子体限制在靶材表面附近，从而提高溅射过程的效率。
- 等离子体的形成： 当施加高压时，氩气被电离，形成等离子体。该等离子体富含氩离子和自由电子。电子在电场的影响下快速移动并与氩原子碰撞，使其电离并产生更多的氩离子和次级电子。
- 溅射机制： 带正电荷的氩离子在电场的作用下加速冲向带负电荷的目标材料。在撞击过程中，这些离子会将原子从目标材料中分离出来，这一过程被称为溅射。撞击离子的能量必须足以克服目标原子的结合能。
- 薄膜沉积： 喷射出的靶原子沿着视线路径移动，并在附近的基底表面凝结。这种沉积会形成薄膜，可通过调整溅射参数（如气体压力、电压和溅射过程的持续时间）来控制薄膜的厚度和均匀性。
应用和变化：
磁控溅射技术用途广泛，可使用不同的能源，如直流电（DC）、交流电（AC）和射频（RF）。系统的配置也各不相同，常见的设置包括 "在线 "系统（基片在传送带上经过靶材）和用于较小应用的圆形系统。这种灵活性允许沉积多种材料和薄膜类型，使其适用于各种工业和研究应用。
