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磁控濺射是高速低溫濺射技術

2022-08-01 10:41:34

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磁控濺射的特點是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實現大面積鍍膜。該技術可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。

磁控濺射(magnetron-sputtering)是70年代迅速發展起來的一種“高速低溫濺射技術”。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場。當濺射產生的二次電子在陰極位降區內被加速為高能電子后，并不直接飛向陽極，而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運動。高能電子不斷與氣體分子發生碰撞并向后者轉移能量，使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子Z終沿磁力線漂移到陰極附近的輔助陽極而被吸收，避免高能電子對極板的強烈轟擊，消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷，體現出磁控濺射中極板“低溫”的特點。由于外加磁場的存在，電子的復雜運動增加了電離率，實現了高速濺射。磁控濺射的技術特點是要在陰極靶面附件產生與電場方向垂直的磁場，一般采用長久磁鐵實現。

磁控濺射

材料性能

如果靶材是磁性材料，磁力線被靶材屏蔽，磁力線難以穿透靶材在靶材表面上方形成磁場，磁控的作用將大大降低。因此，濺射磁性材料時，一方面要求磁控靶的磁場要強一些，另一方面靶材也要制備的薄一些，以便磁力線能穿過靶材，在靶面上方產生磁控作用。

磁控濺射設備一般根據所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓，陽離子在電場的作用下轟擊靶材，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材，因為如果是絕緣體靶材，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”，濺射率越來越低。

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