在溅射过程中，靶材实际上是阴极。这是因为靶材与溅射系统中的负电位（阴极）相连，而基底则是正电极（阳极）。当施加高压时，腔体内的惰性气体（通常为氩气）发生电离，产生等离子体。带正电荷的氩离子被加速冲向带负电荷的目标（阴极），轰击目标并从目标表面喷射出原子。这些喷射出的原子随后沉积到基底上，形成薄膜。这一过程是磁控溅射和直流溅射的基础，靶材作为阴极对材料的沉积至关重要。
要点说明：
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靶作为阴极：
- 在溅射过程中，靶材与负电位相连，是系统中的阴极。
- 而基底则充当正极（阳极）。
- 这种设置会产生一个电场，加速带正电的离子向目标移动。
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惰性气体的作用：
- 惰性气体（通常为氩气）被引入真空室。
- 气体在靶材（阴极）和基底（阳极）之间被高压电离，产生等离子体。
- 等离子体由带正电荷的氩离子和自由电子组成。
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溅射机制：
- 带正电荷的氩离子被加速冲向带负电荷的靶材（阴极）。
- 当这些高能离子撞击靶材时，会通过一种称为溅射的过程将原子从靶材表面喷射出来。
- 喷射出的原子随后穿过真空室，沉积到基底上，形成一层薄膜。
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磁控溅射：
- 在磁控溅射中，磁控管被放置在靶材附近，以增强溅射过程。
- 磁场将等离子体限制在靶材表面附近，增加了惰性气体的电离，提高了溅射效率。
- 因此沉积率更高，薄膜质量更好。
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直流溅射：
- 在直流溅射中，使用直流（DC）场产生等离子体。
- 靶材（阴极）处于几百伏的负电位，而基底则充当正电极。
- 这种方法对金属靶特别有效，但对非导电材料就不那么有效了，因为非导电材料会带正电荷并排斥氩离子。
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目标材料和形状：
- 靶材是一块待沉积材料的固体，如金或其他金属。
- 它通常呈扁平或圆柱形，必须足够大，以避免意外溅射到其他部件，如金属轴承。
- 靶材表面总是比实际溅射面积大，使用过的靶材通常会显示出较深的沟槽或 "赛道"，溅射在这些沟槽或 "赛道 "中占主导地位。
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半导体制造中的应用：
- 溅射靶材广泛应用于半导体制造领域，用于在基底上沉积金属合金薄膜。
- 靶材必须确保化学纯度和冶金均匀性，以满足半导体生产的严格要求。
总之，溅射中的靶材实际上是阴极，通过提供喷射和沉积到基底上的材料，在沉积过程中发挥着至关重要的作用。靶材（阴极）、基片（阳极）和惰性气体产生的等离子体之间的相互作用是溅射过程的基础，可为包括半导体制造在内的各种应用制造出高质量的薄膜。
汇总表：
| 主要方面 | 详细信息 |
|---|---|
| 靶作为阴极 | 与负电位相连，吸引氩离子进行溅射。 |
| 惰性气体的作用 | 氩被电离以产生等离子体，这对溅射过程至关重要。 |
| 溅射机制 | 氩离子轰击靶材，喷射出的原子沉积在基板上。 |
| 磁控溅射 | 磁场可增强等离子体约束，提高沉积效率。 |
| 直流溅射 | 直流产生等离子体，适用于金属靶材。 |
| 目标材料和形状 | 通常为扁平或圆柱形，由金或其他金属等材料制成。 |
| 应用 | 广泛应用于半导体制造领域的高质量薄膜。 |
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