阴极溅射工艺是利用等离子体将原子从目标材料中喷射出来,然后以薄膜或涂层的形式沉积到基底上。这是通过将受控气体(通常为氩气)引入真空室,并给阴极通电以产生等离子体来实现的。气体原子在等离子体中变成带正电荷的离子,并向目标加速,使目标材料中的原子或分子脱落。溅射材料形成蒸汽流,沉积在基底上。
详细说明:
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真空室设置:
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该过程在真空室中开始,压力被降至很低的水平,通常约为 10^-6 托。这就为溅射过程的发生创造了一个不受大气气体干扰的环境。引入溅射气体:
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将氩气等惰性气体引入真空室。选择氩气是因为其化学惰性以及在溅射条件下形成等离子体的能力。
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等离子体的产生:
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在真空室的两个电极之间施加电压,其中一个电极是由待沉积材料制成的阴极(靶)。该电压会产生辉光放电,这是一种等离子体,其中自由电子与氩原子碰撞,使其电离并产生带正电荷的氩离子。离子加速和靶腐蚀:
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在电场的作用下,带正电荷的氩离子被加速冲向带负电荷的阴极。当这些离子与靶材碰撞时,它们会将动能传递给靶材,导致原子或分子从靶材表面喷射出来。
沉积到基底上: