溅射产率也称为物理溅射率,是衡量每一个入射高能粒子撞击表面所损失的原子数量。
它是溅射沉积过程中的一个重要因素,因为它会影响溅射沉积率。
溅射产率主要取决于三个主要因素:目标材料、轰击粒子的质量和轰击粒子的能量。
在发生溅射的能量范围(10 到 5000 eV)内,溅射产率随粒子质量和能量的增加而增加。
溅射产率受多种因素的影响,包括离子撞击表面的角度、碰撞过程中的离子能量、离子重量、目标材料原子的重量、目标材料原子间的结合能、磁场强度和设计因素(在磁控管阴极中)以及等离子体气体压力。
为了从靶材料中射出原子,离子必须具有最低能量,通常为 30-50 eV,这与材料有关。
超过这个临界值,溅射产率就会增加。
然而,在离子能量较高时,产量的增加会迅速趋于平稳,因为能量会沉积到靶材的更深处,几乎不会到达表面。
离子和靶原子的质量比决定了可能的动量传递。
对于轻质靶原子,当靶原子和离子的质量大致相等时,可获得最大产率。
然而,随着靶原子质量的增加,最大产率会向离子和靶原子质量比更高的方向移动。
在溅射沉积过程中,溅射产率具有高沉积率和可沉积多种材料等优点。
不过,它也有缺点,包括资本支出高、某些材料的沉积率相对较低、离子轰击会导致有机固体降解,以及与蒸发沉积相比更容易在基底中引入杂质。
总之,溅射良率是溅射沉积工艺中需要考虑的一个重要参数,因为它决定了沉积工艺的效率和效果。
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