溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术,通过高能粒子(通常是气态离子)的撞击,将目标材料中的原子喷射出来,从而形成薄膜。这种工艺可以在不熔化目标材料的情况下将材料沉积到基底上,这对于高熔点材料来说非常有利。
详细说明:
-
溅射机制:
-
在溅射过程中,靶材被放置在一个充满可控气体(通常是化学惰性气体氩气)的真空室中。靶材带负电,成为阴极,从而启动自由电子流。这些电子与氩原子碰撞,击落其外层电子,将其转化为高能离子。然后,这些离子与目标材料碰撞,从其表面喷射出原子。沉积过程:
-
从靶材喷射出的原子形成源材料云,然后凝结在腔室内的基底上。这就在基底上形成了一层薄膜。基片可以旋转和加热,以控制沉积过程并确保均匀覆盖。
-
优势和应用:
-
溅射因其能够沉积包括金属、氧化物、合金和化合物在内的多种材料而备受青睐。溅射原子的动能通常高于蒸发材料的动能,因此能产生更好的附着力和更致密的薄膜。这种技术尤其适用于因熔点高而难以用其他方法沉积的材料。系统配置:
溅射系统包括多个由直流(DC)和射频(RF)电源供电的溅射枪。这种设置可以灵活地沉积不同的材料和控制沉积参数。系统可处理的最大沉积厚度为 200 纳米,靶材会定期维护和更换,以确保沉积过程的质量和一致性。
局限性和限制: