溅射中常用的等离子气体通常是惰性气体，其中氩气是最常见、最经济的选择。氩气、氪气、氙气和氖气等惰性气体是首选，因为它们不会与目标材料或基底发生反应，而且能为等离子体的形成提供介质，不会改变相关材料的化学成分。
详细说明：
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惰性气体的选择：
- 惰性气体的选择在溅射过程中至关重要，因为气体不能与目标材料或基底发生化学反应。这可确保沉积过程保持化学稳定，不会在沉积薄膜中引入不需要的化合物。
- 氩气是最常用的气体，因为它容易获得且成本效益高。它具有合适的原子量，可在溅射过程中实现有效的动量传递，这对高溅射和沉积速率至关重要。
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等离子体的形成：
- 等离子体是通过在真空室中电离溅射气体产生的。气体在低压（通常为几毫托）下进入，然后施加直流或射频电压使气体原子电离。电离过程形成等离子体，等离子体由带正电荷的离子和自由电子组成。
- 等离子体环境是动态的，中性气体原子、离子、电子和光子处于接近平衡的状态。这种环境有利于溅射过程所需的能量转移。
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溅射过程：
- 在溅射过程中，目标材料受到来自等离子体的离子轰击。这些离子的能量转移导致目标材料的颗粒被喷射出来并沉积到基底上。
- 溅射率，即材料从靶材上脱落并沉积到基底上的速率，取决于多个因素，包括溅射产量、靶材摩尔重量、材料密度和离子电流密度。
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气体选择的变化：
- 虽然氩气是最常见的选择，但也可以根据目标材料的原子量来选择溅射气体。对于较轻的元素，可首选氖等气体，而对于较重的元素，则可使用氪或氙来优化动量传递。
- 反应气体也可用于某些溅射工艺，根据具体的工艺参数，在目标表面、飞行中或基片上形成化合物。
总之，在溅射过程中，等离子体气体的选择主要是惰性气体，氩气因其惰性和适合高效溅射的原子量而最为普遍。这种选择可确保为薄膜沉积提供稳定、可控的环境，而不会引起化学反应，从而改变沉积材料的理想特性。
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