溅射是一种物理气相沉积(PVD)工艺,是指原子在高能离子轰击下从固体靶材料中喷射到气相中,然后沉积到基底上形成薄膜。这一过程是由目标材料中的离子和原子之间的动量交换驱动的,类似于原子撞球。溅射过程的效率由溅射产率来衡量,即每个入射离子从表面射出的原子数。
详细说明:
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工艺设置:
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溅射在充满惰性气体(通常是氩气)的真空室中进行。靶材料是待沉积原子的来源,它带负电,变成阴极。这一设置至关重要,因为它可以启动来自阴极的自由电子流。电离和碰撞:
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来自阴极的自由电子与氩气原子碰撞,使其电离。然后,这些电离气体分子(氩离子)在电场的作用下加速冲向带负电的目标。
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原子喷射:
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当高能氩离子撞击靶材时,会将其动量传递给靶材中的原子。这一碰撞过程可将靶原子从表面喷射到气相中。这是溅射的核心机制,离子的能量被用来置换目标原子。沉积到基底上:
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喷射出的原子穿过真空,沉积到附近的基底上。这些原子在原子水平上与基底结合,形成具有特定性质的薄膜,如反射率、电阻率或离子电阻率,具体取决于靶材和基底的材料。
溅射类型: