溅射中常用的气体是氩气,因为它具有惰性、溅射率高、价格低廉、纯度高的特点。氪和氙等其他惰性气体也可用于溅射,尤其是在溅射重元素时,因为它们的原子量更接近这些元素,有利于有效的动量传递。在反应溅射中还可使用氧气和氮气等反应性气体,以便在靶表面、飞行中或基片上形成化合物。
氩气作为主溅射气体:
氩气之所以在溅射工艺中受到青睐,主要是因为它是一种惰性气体,这意味着它不会轻易与其他元素发生反应。这一特性对于保持目标材料和沉积薄膜的完整性至关重要。此外,氩气的溅射率很高,可提高沉积过程的效率。氩气成本低,供应广泛,是工业和实验室应用的经济之选。其他惰性气体的使用:
氩气是最常用的气体,但偶尔也会使用氪(Kr)和氙(Xe)等其他稀有气体,尤其是在溅射重元素时。这些气体的原子量更接近于较重的目标材料,从而提高了溅射过程中的动量传递效率。这对于获得具有所需特性的高质量薄膜尤为重要。
使用氧气和氮气等气体进行反应溅射:
在反应溅射中,氧气或氮气等非惰性气体与元素靶材料结合使用。这些气体与溅射的原子发生化学反应,形成新的化合物作为涂层材料。这种方法尤其适用于沉积氧化物或氮化物薄膜,这些薄膜在包括电子和光学在内的各种技术应用中至关重要。
溅射系统的配置和优化: