知识 磁控溅射背后的物理原理是什么?解释 4 种关键机制
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技术团队 · Kintek Solution

更新于 1个月前

磁控溅射背后的物理原理是什么?解释 4 种关键机制

磁控溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术。

它利用磁场来提高等离子体生成的效率。

从而在基底上沉积薄膜。

这一过程背后的物理学原理涉及几个关键机制。

磁控溅射的 4 个关键机制

磁控溅射背后的物理原理是什么?解释 4 种关键机制

1.溅射过程

溅射是一种物理过程。

原子或分子从固体目标材料中喷射出来。

这是由于高能粒子(通常是离子)的轰击造成的。

离子撞击靶材时,会将动能传递给靶材的原子。

如果这种能量足以克服靶原子的结合能,这些原子就会从表面喷射出来。

喷射出的材料可以沉积到附近的基底上,形成薄膜。

2.磁场的作用

在磁控溅射过程中,会在靶材表面引入一个封闭的磁场。

该磁场至关重要。

它增加了电子与靶表面附近氩原子碰撞的概率。

磁场会捕获电子,使其沿着靶附近的磁通线螺旋上升。

电子在靶附近的这种束缚增强了等离子体的产生和密度。

被捕获的电子有更多机会电离溅射气体(通常是氩气),并与靶材料相互作用。

3.等离子体的产生

磁场增强了等离子体的产生,从而提高了溅射气体和靶材料的电离率。

电离率的提高导致更多的离子流轰击靶材。

这就提高了溅射率。

等离子体被磁场限制在靶材附近,有效地溅射靶材。

它不会对沉积在基底上的薄膜造成重大损坏。

4.提高效率

总之,磁控溅射的物理原理涉及磁场的使用。

该磁场可捕获并限制目标附近的电子。

这就提高了等离子体的生成效率。

增强后的等离子体会以更高的离子流轰击靶材。

这样就能更有效地喷射目标材料和沉积薄膜。

与其他溅射方法相比,这种技术具有速度快、损伤小、温度要求低等优点。

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