溅射镀膜机的功能和原理

2021-04-22 10:32:06

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溅射镀膜机的基本原理是在电场和交变磁场作用下，在ar-02气体中利用等离子体对目标表面进行加速高能粒子的轰击。能量交换后，目标表面上的原子从原晶格中逸出，转移到基底表面形成薄膜。

该溅射机具有成膜速度高、衬底温度低、附着力好等特点，可实现大面积镀膜。该技术可分为直流磁控溅射和射频磁控溅射。

当电子在电场作用下加速到基底时，它们与氩原子碰撞，电离大量氩离子和电子，电子飞到基底上。在电场作用下，溅射机加速了靶的轰击，飞溅出大量的靶原子，并在衬底上沉积中性靶原子（或分子）形成薄膜。在加速到衬底的过程中，由于磁场的洛伦兹磁场的影响，二次电子在靠近目标表面的等离子体区内被束缚。该区的等离子体密度很高。在磁场作用下，二次电子在目标表面上进行圆周运动。电子有很长的运动路径。在运动过程中，它们在撞击目标时不断与氩原子碰撞，电离大量氩离子，多次碰撞后电子能量逐渐减小，摆脱磁场线，远离目标，最终沉积在基体上。

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溅射机是利用磁场结合和扩展电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率，有效地利用电子的能量。电子靶不仅是基底，而且是真空室壁和靶阳极。通常，基板与真空室和阳极的电位相同。磁场与电场（E、x、B、漂移）的相互作用使单电子的轨迹在目标表面上呈现三维螺旋运动而非圆形运动。对于靶表面的环向溅射轮廓，目标源的磁场线呈圆形。

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