溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术,用于在基底上沉积薄膜。
其工作原理是通过高能粒子的轰击将目标材料中的原子喷射出来。
这一过程包括将受控气体(通常为氩气)引入真空室,并给阴极通电以产生自持等离子体。
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,使原子或分子脱落,然后形成蒸汽流,以薄膜或涂层的形式沉积到基底上。
什么是溅射法?6 个关键步骤说明
1.真空室设置
溅射过程在真空室中开始,真空室的压力大大降低,以便更好地控制溅射过程并提高其效率。
这种环境可最大限度地减少可能干扰沉积过程的其他气体的存在。
2.氩气的引入
氩气是一种化学惰性气体,被引入真空室。
氩气的惰性确保它不会与真空室内的材料发生反应,从而保持溅射过程的完整性。
3.等离子体的产生
电流被施加到真空室中含有目标材料的阴极上。
电能使氩气电离,产生等离子体。
在这种状态下,氩原子失去电子,变成带正电的离子。
4.离子轰击
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目标材料(阴极)。
当这些高能离子与靶材碰撞时,它们会使靶材表面的原子或分子脱落。
5.沉积到基底上
脱落的材料形成蒸汽流,穿过腔室并沉积到附近的基底上。
这种沉积会在基底上形成目标材料薄膜,这在半导体、光学设备和太阳能电池板等各种制造工艺中至关重要。
6.应用和变化
由于溅射法能够精确控制薄膜的厚度和均匀性,因此被广泛应用于工业领域的薄膜沉积。
溅射还可用于表面物理学,以清洁和分析表面的化学成分。
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