溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术,用于在基底上沉积薄膜,以达到各种商业和科学目的。与其他气相沉积方法不同的是,源材料(目标)不会熔化;相反,原子是通过轰击粒子(通常是气态离子)的动量传递而喷射出来的。这种工艺的优势在于,溅射出的原子动能较高,可产生更好的附着力,并能溅射熔点极高的材料。
详细说明:
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溅射机制:
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当固体材料表面受到高能粒子(如来自气体或等离子体的离子)的轰击时,就会发生溅射。这种轰击会导致微观粒子从目标材料中喷射出来。入射离子可通过粒子加速器、射频磁控管或等离子体等方法产生,与固体表面的目标原子发生碰撞。这些碰撞会交换动量,引发相邻粒子的碰撞级联。如果这些级联产生的能量超过了表面目标结合能,原子就会被喷射出来,这一过程被称为溅射。溅射类型:
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溅射过程有多种类型,包括离子束、二极管和磁控溅射。其中,磁控溅射因其高效和环保而被广泛使用。磁控溅射是在低压气体(通常为氩气)上施加高压,产生高能等离子体。这种等离子体通常被称为 "辉光放电",由电子和气体离子组成,有助于溅射过程。
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应用和优势:
溅射被广泛用于制造金属、半导体和光学设备薄膜。它在半导体、磁盘驱动器、光盘和光学设备的制造中至关重要。该技术的价值在于它能够高精度、高均匀度地沉积材料,即使在复杂的几何形状上也是如此。此外,喷射原子的高动能还能增强沉积薄膜的附着力,使其适用于从反射涂层到先进半导体器件等各种应用。
历史和技术意义: