磁控濺射的原理

2021-06-29 13:39:35

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一、濺射原理

1.1 濺射定義

就像往平靜的湖水里投入石子會濺起水花一樣，用高速離子轟擊固體表面使固體中近表面的原子（或分子）從固體表面逸出，這種現象稱為濺射現象。

1.2 濺射的基本原理

濺射是指具有足夠高能量的粒子轟擊固體表面使其中的原子發射出來。早期人們認為這一現象源于靶材的局部加熱。但是不久人們發現濺射與蒸發有本質區別，并逐漸認識到濺射是轟擊粒子與靶粒子之間動量傳遞的結果。

1.3 濺射的基本過程

A-B:無光放電區

B-C:湯森放電區

C-D:過渡區

磁控濺射

D-E:正常輝光放電區

E-F:異常輝光放電區

F-G:弧光放電區

在“異常輝光放電區”內，電流可以通過電壓來控制，從而使這一區域成為濺射所選擇的工作區域。形成“異常輝光放電”的關鍵是擊穿電壓VB。主要取決于二次電子的平均自由程和陰陽極之間的距離。

1.4 濺射參數

濺射閾值：將靶材濺射出來所需的入射離子的Z小能量值。

濺射率：入射正離子轟擊靶材時，平均每個正離子能從靶陰極打出的原子個數。

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