磁控溅射和直流溅射的主要区别在于它们对不同类型材料的适用性及其运行机制。磁控溅射可用于导电和非导电材料,而直流溅射仅限于导电材料。此外,磁控溅射利用磁场来增强溅射过程,从而实现更高的沉积率和更好的均匀性,而直流溅射则不采用这种磁场。
磁控溅射:
磁控溅射的特点是在溅射中使用的电场上叠加磁场。这种磁场使带电粒子(电子和离子)的运动轨迹更加复杂,增加了它们与腔体内气体分子的相互作用,从而加强了电离过程。这将导致更高的沉积速率,并更好地控制沉积薄膜的均匀性。磁控溅射可在各种模式下运行,包括直流、射频、脉冲直流和 HPIMS,从而使其既能适应导电目标,也能适应非导电目标。直流溅射:
直流溅射,特别是直流磁控溅射,涉及使用直流电产生溅射所需的等离子体。这种方法可有效地将材料从导电目标沉积到基底上。传统的直流溅射没有磁场,这意味着电离效率比磁控溅射低,可能导致沉积率降低。不过,直流溅射的设置和操作都比较简单,因此适用于对沉积率要求不高的应用。
优缺点:
磁控溅射可在低压下实现高沉积率、良好的均匀性和阶跃覆盖。但是,磁控溅射存在靶材侵蚀不均匀的问题,这会缩短靶材的使用寿命。另一方面,直流溅射更简单直接,但仅限于导电材料,可能无法实现与磁控溅射相同的高沉积率。