磁控溅射的迟滞效应

2020-12-25 11:31:55

次

典型的迟滞效应曲线所示。从中可看出，在开始阶段随着反应气体流量的增加，反应气体分压变化缓慢，这是因为在这阶段几乎所有的反应气体都和溅射出的金属原子发生了化合反应，且所沉积的薄膜金属含量较高，这一阶段称为“金属模式”。当反应气体流量达到某一值时，反应气体的分压突然升高，这是因为当反应气体流量达到或稍高于这个值时，所供入的反应气体量大于溅射出金属原子所消耗的量，多余的反应气体同靶表面反应形成一层化合物，化合物的溅射速率远小于金属(其主要原因是:¹化合物靶的溅射产额小于金属靶的射产额；

磁控溅射

化合物有较高的二次电子辐射系数，大部分入射离子的能量用于激发二次电子的辐射及能量传递给二次电子)，因此靶面上溅射出的金属原子数剧减，即所消耗的反应气体量剧减，最终整个靶面被化合物层覆盖，导致反应气体的分压突然升高，这个过程称为“过渡模式”。此后随着反应气体流量的增加，反应气体的分压缓慢增加，这一阶段称为“化合物模式”。并且由图1可知，当反应气体流量减小时，对应的分压开始是缓慢的变化，且随着流量的继续减小，分压的变化没有延流量增加时的路线，而是当流量到了一个更小值时分压发生了突变。

这是由于当流量达到一个更小值时，覆盖在靶面上的化合物层被溅射掉，溅射出较多的金属原子，瞬间消耗掉大量的反应气体，反应气体分压和溅射速率突然发生了剧变。尔后随着反应气体流量的继续减小，又回到了“金属模式”。所以由于迟滞效应使得溅射过程要不处于“金属模式”，所沉积薄膜的金属含量较高，要不处于“化合物模式”，沉积速率很慢。没有精密的监控系统是没办法使溅射过程处在“过渡模式”上的。

文章内容来源于网络，如有问题，请与我们联络！