溅射是一种用于制造半导体、磁盘驱动器、光盘和光学设备的薄膜沉积工艺。它是通过高能粒子的轰击,将目标材料中的原子喷射到基底上。这种工艺用途广泛,能够在不同形状和尺寸的基底上沉积各种材料,并可从小型研究项目扩展到大规模生产。
详细说明:
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溅射机制:
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溅射是一种物理气相沉积 (PVD),在高能粒子的撞击下,原子从目标材料的表面喷射出来。这一过程不涉及材料熔化,而是依靠轰击粒子(通常是气态离子)的动量传递。喷射出的原子具有高动能,这增强了它们对基底的附着力,使溅射成为沉积薄膜的有效方法。工艺详情:
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溅射工艺首先将受控气体(通常为氩气)引入真空室。然后在阴极上放电,产生自持等离子体。被称为溅射靶的阴极表面暴露在等离子体中。当等离子体中的离子与靶材碰撞时,它们会从靶材表面喷射出原子,然后沉积到附近的基底上。
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多功能性和应用:
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溅射是一种成熟的技术,可将多种材料的薄膜沉积到不同的基底上。这种多功能性使其适用于各种应用,从为镜子和包装材料制造反射涂层到制造先进的半导体器件。该工艺具有可重复性和可扩展性,既可用于小规模研究,也可用于大规模工业生产。历史和技术发展:
溅射的概念可追溯到 19 世纪早期,在 20 世纪得到了长足的发展。与溅射有关的美国专利已超过 45,000 项,这反映了溅射技术在材料科学领域的广泛应用和不断创新。该工艺已发展到可以处理高熔点材料,并可根据应用的具体要求,采用自下而上和自上而下两种配置。