知识 什么是直流 (DC) 溅射?了解这种 PVD 技术的 4 个关键步骤
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技术团队 · Kintek Solution

更新于 1个月前

什么是直流 (DC) 溅射?了解这种 PVD 技术的 4 个关键步骤

直流(DC)溅射是一种用于沉积薄膜的基本物理气相沉积(PVD)技术。

在此过程中,在基底(阳极)和目标材料(阴极)之间施加恒定的直流电压。

其主要机制是用电离气体(通常是氩离子)轰击目标材料,从而导致原子从目标材料中喷射出来。

这些射出的原子随后穿过真空室,沉积到基底上,形成薄膜。

什么是直流 (DC) 溅射?了解这种 PVD 技术的 4 个关键步骤

什么是直流 (DC) 溅射?了解这种 PVD 技术的 4 个关键步骤

1.电压应用和电离

在直流溅射中,通常在真空室中的靶材和基底之间施加 2-5 千伏的直流电压。

真空室最初抽真空至 3-9 mTorr 的压力。

然后引入氩气,在外加电压的影响下,氩原子电离形成等离子体。

该等离子体由带正电荷的氩离子组成。

2.轰击和溅射

带正电荷的氩离子在电场的作用下加速冲向带负电荷的目标(阴极)。

在撞击过程中,这些离子通过一种称为溅射的过程将原子从靶材料中分离出来。

这包括向目标原子传递足够的能量,以克服它们的结合力,使它们从表面喷射出来。

3.在基底上沉积

喷射出的靶原子在腔体内向不同方向运动,最终沉积到基底(阳极)上,形成薄膜。

这一沉积过程对于金属涂层、半导体制造和装饰性表面处理等应用至关重要。

4.优势和局限性

直流溅射因其简单和低成本而特别适用于导电材料的沉积。

它易于控制,功耗相对较低。

但是,它对沉积非导电或介电材料无效,因为这些材料无法传导维持溅射过程所需的电子流。

此外,如果氩离子密度不足,沉积率也会很低。

应用

直流溅射被广泛应用于半导体等行业,有助于制造微芯片电路,以及珠宝和手表上的黄金涂层等装饰应用。

它还可用于玻璃和光学元件的非反射涂层,以及包装塑料的金属化。

总之,直流溅射是一种用途广泛、成本效益高的 PVD 技术,主要用于沉积导电薄膜,应用范围从电子产品到装饰表面。

其效果仅限于导电材料,并可能受到离子轰击速率的限制。

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