濺射鍍膜機的基本原理是在電場和交變磁場作用下,在ar-02氣體中利用等離子體對目標表面進行加速高能粒子的轟擊。能量交換后,目標表面上的原子從原晶格中逸出,轉移到基底表面形成薄膜。
該濺射機具有成膜速度高、襯底溫度低、附著力好等特點,可實現大面積鍍膜。該技術可分為直流磁控濺射和射頻磁控濺射。
當電子在電場作用下加速到基底時,它們與氬原子碰撞,電離大量氬離子和電子,電子飛到基底上。在電場作用下,濺射機加速了靶的轟擊,飛濺出大量的靶原子,并在襯底上沉積中性靶原子(或分子)形成薄膜。在加速到襯底的過程中,由于磁場的洛倫茲磁場的影響,二次電子在靠近目標表面的等離子體區內被束縛。該區的等離子體密度很高。在磁場作用下,二次電子在目標表面上進行圓周運動。電子有很長的運動路徑。在運動過程中,它們在撞擊目標時不斷與氬原子碰撞,電離大量氬離子,多次碰撞后電子能量逐漸減小,擺脫磁場線,遠離目標,最終沉積在基體上。
濺射機是利用磁場結合和擴展電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣體的電離率,有效地利用電子的能量。電子靶不僅是基底,而且是真空室壁和靶陽極。通常,基板與真空室和陽極的電位相同。磁場與電場(E、x、B、漂移)的相互作用使單電子的軌跡在目標表面上呈現三維螺旋運動而非圓形運動。對于靶表面的環向濺射輪廓,目標源的磁場線呈圓形。
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