溅射是物理气相沉积（PVD）工艺，而不是化学气相沉积（CVD）工艺。它是一种干式低温方法，涉及使用等离子体将原子从目标材料上移出，然后沉积到基板上以形成薄膜。与依靠化学反应来沉积材料的 CVD 不同，溅射是纯物理的，涉及将能量从离子转移到目标材料以喷射原子。这使其成为需要精确薄膜涂层的行业中一种通用且广泛使用的技术。
要点解释：
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溅射的定义:
- 溅射是一种薄膜沉积过程，由于高能离子（通常来自等离子体）的轰击，原子从固体靶材料中喷射出来。然后这些喷射的原子沉积到基板上形成薄膜。
- 这是一个纯粹的物理过程，依赖于动能转移而不是化学反应。
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溅射作为 PVD 工艺:
- 溅射属于物理气相沉积 (PVD)，因为它涉及将材料从靶材物理转移到基材，而不使用化学反应。
- 在 PVD 工艺中，材料在真空环境中蒸发，然后沉积到基材上。溅射通过使用等离子体将原子从靶上移出来实现这一点。
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与CVD比较:
- 化学气相沉积 (CVD) 涉及气态前体之间的化学反应，以在基材上形成固体薄膜。该过程通常需要更高的温度并涉及复杂的化学相互作用。
- 相比之下，溅射是一种依赖于物理机制的低温工艺，使其适用于温度敏感的基材。
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溅射机理:
- 将受控气体（通常是氩气）引入真空室。阴极（目标材料）被通电以产生等离子体。
- 气体原子变成带正电的离子，被加速飞向目标材料。撞击后，这些离子将原子从目标上移走，形成蒸气流。
- 然后，被驱逐的原子穿过真空室并沉积到基板上，形成薄膜。
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溅射的应用:
- 溅射由于能够生产高质量、均匀的薄膜而广泛应用于半导体制造、光学和装饰涂层等行业。
- 它还用于生产工具硬涂层、玻璃减反射涂层和电子设备导电层。
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溅射的优点:
- 低温工艺：适用于不能耐高温的基材。
- 高精度：可以沉积非常薄且均匀的薄膜。
- 多功能性：可以沉积多种材料，包括金属、合金和陶瓷。
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历史背景:
- 溅射技术自 1850 年代以来就广为人知，尤其是托马斯·爱迪生 (Thomas Edison) 在 1904 年使用溅射技术在蜡质留声机唱片上涂上薄金属层。
- 随着时间的推移，该工艺不断发展，现已成为现代薄膜沉积技术的基石。
总之，溅射是一种 PVD 工艺，它与 CVD 的区别在于它依赖于物理机制而不是化学反应。其低温操作、精度和多功能性使其成为许多工业应用的首选方法。
汇总表：
| 方面 | 溅射 (PVD) | CVD |
|---|---|---|
| 工艺类型 | 物理气相沉积 (PVD) | 化学气相沉积 (CVD) |
| 机制 | 通过离子轰击进行材料的物理转移 | 气态前体之间的化学反应 |
| 温度 | 低温工艺 | 高温工艺 |
| 应用领域 | 半导体制造、光学、装饰涂层、硬涂层、电子 | 高温涂层、复杂化学膜 |
| 优点 | 适用于温度敏感基材，精度高，材质用途广泛 | 适用于高温应用、复杂化学相互作用的高质量薄膜 |
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