溅射沉积是一种将材料薄膜沉积到基底表面的工艺。其方法是产生气态等离子体,并将等离子体中的离子加速到源材料或目标材料中。离子的能量传递会侵蚀目标材料,使其变成中性粒子喷射出来,然后沿直线传播,直到与基底接触,在基底上镀上一层源材料薄膜。
溅射是一种物理过程,通过高能离子(通常是惰性气体离子)的轰击,固态(靶材)原子被释放并进入气相。该工艺通常在高真空环境下进行,属于 PVD(物理气相沉积)工艺。溅射不仅用于沉积,还可用作制备高纯度表面的清洁方法和分析表面化学成分的方法。
溅射的原理是在靶材(阴极)表面利用等离子体的能量将材料的原子逐个拉出并沉积在基底上。溅射镀膜或溅射沉积是一种物理气相沉积工艺,用于在基底上形成极薄的功能涂层。该工艺首先对溅射阴极进行充电,形成等离子体,使材料从目标表面喷射出来。目标材料被粘接或夹紧在阴极上,并使用磁铁确保材料的稳定和均匀侵蚀。在分子水平上,靶材料通过动量传递过程被引向基底。高能目标材料撞击基底并进入表面,在原子层面形成非常牢固的结合,使材料成为基底的永久组成部分。
溅射技术广泛应用于各种领域,包括在基底上形成极细的特定金属层、进行分析实验、进行精确蚀刻、制造半导体薄膜、光学设备涂层和纳米科学。在用于产生高能入射离子的来源中,射频磁控管常用于在玻璃基底上沉积二维材料,这对于研究太阳能电池应用中的薄膜效果非常有用。磁控溅射是一种环保技术,可在不同基底上沉积少量氧化物、金属和合金。
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