磁控離子濺射儀主要用于在各種材料表面鍍上一層薄膜。磁控離子濺射儀的工作原理基于物理氣相沉積(PVD)技術(shù),具體來(lái)說(shuō),它利用輝光放電產(chǎn)生等離子體,并通過(guò)磁場(chǎng)約束帶電粒子,提高濺射效率。
工作原理
磁控離子濺射儀的工作原理主要包括以下幾個(gè)步驟:
電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片,與氬原子碰撞,使其電離產(chǎn)生氬離子和新的電子。
氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材,使靶材表面的原子或分子濺射出來(lái)。
濺射出的中性靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜。
二次電子在磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生E×B漂移,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),提高等離子體密度,從而增加濺射率。
應(yīng)用領(lǐng)域
磁控離子濺射儀廣泛應(yīng)用于各種材料的表面鍍膜,包括金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等。其優(yōu)點(diǎn)包括設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大、附著力強(qiáng)等。此外,磁控離子濺射技術(shù)還具有沉積溫度低、沉積速度快、薄膜均勻性好等特點(diǎn),適用于各種需要高質(zhì)量薄膜的工業(yè)和科研領(lǐng)域。
操作流程
磁控離子濺射儀的操作流程通常包括以下幾個(gè)步驟:
準(zhǔn)備階段:安裝靶材和基片,設(shè)置好實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
抽真空:將設(shè)備內(nèi)的空氣抽出,達(dá)到高真空狀態(tài)。
充入氬氣:在真空環(huán)境中充入適量的氬氣。
施加電壓:在陰極和陽(yáng)極之間施加直流電壓,產(chǎn)生輝光放電。
濺射過(guò)程:氬離子轟擊靶材,靶材原子濺射出來(lái)并沉積在基片上。
結(jié)束處理:完成鍍膜后,關(guān)閉電源,取出樣品進(jìn)行后續(xù)處理。
通過(guò)以上步驟,磁控離子濺射儀能夠在各種材料表面鍍上一層高質(zhì)量的薄膜。
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