溅射是一种用于在材料上沉积薄膜的工艺，其所需的能量涉及最低阈值，通常在 10 到 100 电子伏特（eV）之间。要克服目标材料表面原子的结合能，使它们在受到离子轰击时被抛射出去，就必须要有这种能量。溅射过程的效率由溅射产率（每个入射离子驱逐的原子数）来衡量，受入射离子的能量和质量、靶原子的质量以及固体的结合能等因素的影响。
详细说明：
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溅射的能量阈值:当具有足够能量的离子与目标材料碰撞时，就会发生溅射。这一过程所需的最小能量由离子传递到靶原子的能量等于表面原子结合能的点决定。这一临界点可确保传递的能量足以克服将原子固定在表面上的力，从而促进原子的抛射。
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离子能量和质量的影响:入射离子的能量直接影响溅射效率。能量较高的离子可以将更多的能量传递给目标原子，从而增加了抛射的可能性。此外，离子和靶原子的质量也起着至关重要的作用。为了实现有效的动量传递，溅射气体的原子质量应与目标材料的原子质量相近。这种相似性可确保离子的能量被有效地用于移除靶原子。
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固体的键能:键能或目标材料中原子键的强度也会影响溅射所需的能量。键能较强的材料需要更多的能量来溅射，因为离子必须提供足够的能量来破坏这些较强的键。
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溅射产量和效率:溅射产率是衡量溅射过程效率的关键指标。它量化了每个入射离子从靶上喷射出的原子数量。影响溅射产率的因素包括入射离子的能量、质量和固体的键能。溅射产率越高，表明工艺越高效，这对于需要薄膜沉积的应用来说是非常理想的。
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优先溅射:在多组分靶材中，由于能量传递效率或结合强度的差异，如果一种成分的溅射效率更高，就会发生偏好溅射。随着时间的推移，这可能会导致溅射材料的成分发生变化，因为靶材表面会富含溅射较少的成分。
总之，溅射所需的能量是一个关键参数，必须仔细控制，以确保高效和有效地沉积薄膜。通过了解和控制影响这一能量的因素，如离子能量和质量以及靶材料的键能，专家们可以针对各种应用优化溅射过程。
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