溅射沉积是一种物理气相沉积(PVD)技术,包括在高能粒子(通常是等离子体中的离子)的撞击下,从目标材料表面喷射出原子。这一过程可在基底上形成薄膜。
溅射沉积工作原理概述:
溅射沉积是通过将受控气体(通常是氩气)引入真空室来实现的。真空室中的阴极通电后会产生自持等离子体。等离子体中的离子与目标材料碰撞,击落原子,然后原子进入基底,形成薄膜。
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详细说明:真空室设置:
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工艺开始于真空室,在真空室中降低压力,以防止污染,并使溅射粒子能够有效移动。真空室中充满可控量的氩气,氩气是惰性气体,不会与目标材料发生反应。
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等离子体的产生:
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在与目标材料相连的阴极上施加电荷。电荷使氩气电离,形成由氩离子和电子组成的等离子体。通过持续施加电能来维持等离子体。溅射工艺:
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在电场的作用下,等离子体中的氩离子被加速冲向目标材料。当这些离子与靶材碰撞时,它们会将能量传递给靶材表面的原子,使其从表面喷射或 "溅射 "出来。这是一个物理过程,不涉及化学反应。
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在基底上沉积:
从目标材料喷射出的原子穿过真空,沉积到附近的基底上。原子凝结后在基底上形成一层薄膜。薄膜的导电性或反射性等特性可通过调整离子能量、入射角度和目标材料成分等工艺参数来控制。控制与优化: