在溅射过程中使用磁铁主要是为了增强目标附近等离子体的电离,从而提高溅射率,并使等离子体在较低的压力下得以维持。实现这一目的的方法是利用磁场捕获靠近目标的次级电子,使电子沿着磁场线周围的螺旋路径运动,并与中性气体分子发生更多的电离碰撞。
增强等离子体电离:
磁场会捕获目标表面附近的电子,阻止它们远离并轰击基质。相反,这些电子遵循磁场决定的复杂路径,这大大增加了它们与中性气体分子碰撞并使其电离的机会。这一过程会导致目标附近的离子浓度升高,进而加速目标材料的侵蚀和在基底上的沉积。低压运行:
在磁控溅射中使用磁铁可使系统在较低的压力下运行。这是因为磁场增强了靶材附近的电离,这意味着需要更少的气体分子来维持等离子体。所需气体压力的降低有利于减少与维持高真空度相关的运行成本和复杂性。
保护基底:
通过磁场控制电子和离子的运动,基底受到离子轰击的程度降低。这一点至关重要,因为它可以防止基底受损,这在处理易碎材料或需要高质量表面处理时尤为重要。
材料应用的多样性: