溅射是一种在基底上沉积薄膜的过程，气体在其中起着至关重要的作用。
所使用气体的类型取决于您希望最终材料具有的特性以及您正在使用的目标材料的类型。
氩气、氖气、氪气和氙气等惰性气体通常使用，因为它们不会与其他材料发生反应。
氧气、氮气、二氧化碳、乙炔和甲烷等反应性气体用于生成氧化物、氮化物和碳化物等特定化合物。
溅射中使用的 5 种主要气体类型
1.惰性气体
氩气（Ar）
氩是溅射中最常用的气体。
它之所以受欢迎，是因为它具有溅射率高、惰性、价格便宜、纯度高等特点。
氩气适用于各种应用和材料。
氖（Ne）
氖是溅射轻元素的首选。
其原子量与这些元素非常匹配，可确保有效的动量传递。
氪（Kr）和氙（Xe）
这些气体用于溅射重元素。
与氩气相比，它们的原子量更大，能提供更好的动量传递效率，这对有效溅射较重的目标材料至关重要。
2.反应性气体
氧气（O2）
氧气用于沉积氧化铝（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、二氧化钛（TiO2）等氧化物薄膜。
氧气与目标材料发生反应，在基底上形成所需的氧化物。
氮气 (N2)
氮气有助于氮化钛 (TiN)、氮化锆 (ZrN) 等氮化物薄膜的沉积。
氮气与目标材料反应形成氮化物。
二氧化碳 (CO2)
二氧化碳用于沉积氧化物涂层。
它与目标材料反应形成氧化物。
乙炔（C2H2）和甲烷（CH4）
这些气体用于沉积金属-DLC（类金刚石碳）、氢化碳化物和碳氮化物薄膜。
它们与目标材料发生反应，形成这些复杂的化合物。
3.气体组合
在许多溅射工艺中，都会同时使用惰性气体和活性气体。
例如，氩气通常与氧气或氮气结合使用，以控制溅射过程中发生的化学反应。
这样可以精确控制沉积薄膜的成分和特性。
4.过程控制
溅射室中气体及其压力的选择会极大地影响撞击靶材的粒子的能量和分布。
这会影响薄膜沉积的速度和质量。
专家可以对这些参数进行微调，以获得所需的薄膜微观结构和性能。
5.平衡惰性气体和反应气体
溅射中使用的气体是根据目标材料和所需的最终产品来选择的。
惰性气体和活性气体之间的平衡对于优化沉积过程和所得薄膜的性能至关重要。
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