磁控溅射原理

Question

如题所述

Answer 1

磁控溅射的基本原理是利用 Ar一O2混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到基体表面而成膜。

1、磁控溅射是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，而上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。

2、因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。

3、定义：在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场，借助于靶表面上形成的正交电磁场，把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率，增加离子密度和能量，从而实现高速率溅射过程。

Answer 2

磁控溅射是一种薄膜制备技术。它的核心在于使用磁场来控制等离子体，这样可以更有效地将目标材料（即我们想要在基板上沉积的材料）溅射到基板上。
首先，我们在真空室内放置目标材料和基板。然后，注入惰性气体（比如氩气）。通过向目标施加负电压，氩气被电离成等离子体。这里的关键点是：等离子体中的阳离子会以高速撞击目标材料，从而将其原子或分子溅射出来。
现在磁场登场了。通过在目标周围设置磁场，可以使等离子体在目标表面附近形成一个密集的等离子体云。这样一来，溅射效率就大大提高了，因为更多的阳离子能够撞击到目标材料。
最后，溅射出的原子或分子会在基板上沉积，形成薄膜。这种技术特别适合制备均匀且质量稳定的薄膜。
磁控溅射就是用磁场控制等离子体，以提高溅射的效率和薄膜的质量。