离子溅射是一种用于薄膜沉积的工艺。
它是将高能离子加速射向目标材料。
这些离子撞击目标表面，导致原子喷射或溅射。
溅射出的原子随后飞向基底，并融入正在生长的薄膜中。
离子溅射是如何工作的？7 个简单步骤
1.产生高能离子
溅射过程需要足够能量的离子。
这些离子被引向靶材表面，喷射出原子。
离子与目标材料之间的相互作用取决于离子的速度和能量。
电场和磁场可用于控制这些参数。
2.杂散电子的作用
当阴极附近的一个杂散电子被加速冲向阳极时，这一过程就开始了。
该电子与中性气体原子碰撞，将其转化为带正电的离子。
3.离子束溅射
离子束溅射是将离子电子束聚焦到目标上，将材料溅射到基底上。
该过程首先将需要镀膜的表面置于充满惰性气体原子的真空室中。
靶材带负电荷，将其转化为阴极，并使自由电子从靶材中流出。
然后，这些自由电子与带负电的气体原子周围的电子发生碰撞。
结果，气体电子被驱离，将气体原子转化为带正电的高能离子。
目标材料吸引这些离子，离子与目标材料高速碰撞，分离出原子大小的粒子。
4.溅射粒子
这些溅射粒子穿过真空室，落在基底上，形成一层射出靶离子膜。
离子的方向性和能量相等，有助于形成高密度和高质量的薄膜。
5.真空室
在溅射系统中，过程发生在真空室中。
薄膜涂层的基底通常是玻璃。
源材料称为溅射靶，是由金属、陶瓷甚至塑料制成的旋转靶。
例如，钼可用作生产显示器或太阳能电池导电薄膜的靶材。
6.启动溅射过程
启动溅射过程时，电离气体在电场作用下加速冲向靶材，对其进行轰击。
撞击离子与靶材料之间的碰撞导致原子从靶晶格中喷射到镀膜室的气态中。
然后，这些目标粒子可以通过视线飞行，或被电离并在电场力的作用下加速飞向基底，在基底上被吸附并成为正在生长的薄膜的一部分。
7.直流溅射
直流溅射是一种利用直流气体放电的特殊形式的溅射。
在此过程中，离子撞击作为沉积源的放电靶（阴极）。
基片和真空室壁可作为阳极，高压直流电源用于提供必要的电压。
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