射频溅射是一种主要用于绝缘材料(如各种氧化物)的沉积技术。这种方法对这些材料特别有效,因为它在较低的腔室压力下运行,并利用射频(RF)功率而不是直流(DC)功率。这种设置可防止目标材料上的电荷积聚,而这正是直流溅射法在处理介电或非导电材料时所面临的限制。
射频溅射过程包括使用射频功率(通常为 13.56 MHz 的固定频率)在目标材料上产生交变电势。在射频正循环期间,电子被吸引到靶材上,使其产生负偏压,从而有效清除表面的电荷积聚。在负循环期间,离子继续轰击靶材,促进溅射过程。这种交替循环可确保靶材不会积聚静电荷,这对绝缘材料至关重要,否则会导致极化。
射频溅射广泛应用于计算机和半导体行业,用于在金属表面沉积氧化铝、氧化钽和氧化硅等绝缘氧化物薄膜。这些涂层对于微芯片电路的制造至关重要,因为它们是导电材料层之间的绝缘体。
此外,射频溅射还能减少目标材料表面的 "赛道侵蚀",这也是其他溅射技术的常见问题。这种能力提高了沉积薄膜的均匀性和质量。
在光学领域,射频溅射也被用于制造光学平面波导和光子微腔。该技术能在较低的基底温度下生成高质量的薄膜,因此是一种多功能、经济高效的方法,可用于沉积具有可控折射率和厚度的不同材料交替层。这使得射频溅射成为制作一维光子晶体和平面波导的理想选择,因为在这些应用中,均匀性和质量是至关重要的。
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