在溅射过程中,磁铁被放置在靶材后面,以增强溅射气体的电离,提高沉积速率,同时还能保护基底免受过度离子轰击。这是通过磁场与电场的相互作用来实现的,电场改变了电子的路径,提高了电子的电离效率,并引导电子远离基底。
提高电离和沉积率:
在磁控溅射中,靶材后面的磁场会与电场产生复杂的相互作用。这种相互作用使电子沿着螺旋或摆线路径而非直线运动。被捕获的电子在靶面正上方迂回移动,大大增加了与中性气体分子碰撞并使其电离的可能性。电离程度的提高会导致更多的离子轰击靶材,从而增加对靶材的侵蚀以及随后材料在基底上的沉积。在磁场线平行于靶材表面的地方,电子密度最高,从而形成局部高电离和溅射区域。保护基片:
磁场还能将电子限制在靶表面附近,降低电子到达基底的能力,从而减少对基底的潜在损害。这种限制不仅能保护基片,还能将电离过程集中在靶附近,优化溅射效率。离子由于质量较大,受磁场的影响较小,因此会继续撞击电子密度较高区域正下方的靶材,从而形成磁控溅射中特有的侵蚀沟槽。
使用永久磁铁: