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離子濺射儀噴金原理是利用高能粒子轟擊金屬靶材,使金屬原子脫離靶材表面并沉積在基底材料上形成薄膜,具體過(guò)程如下: 真空環(huán)境準(zhǔn)備:離子濺射儀需在高度真空環(huán)境中操作,通常真空度達(dá)到10-1至10-2托(Torr),以減少背景氣體對(duì)濺射過(guò)程的影響,保證薄膜質(zhì)量。 輝光放電產(chǎn)生:在真空室內(nèi)設(shè)置靶材(陰極)和基底(陽(yáng)極),兩電極間施加高壓,使真空室內(nèi)的少量氣體分子電離形成等離子體,產(chǎn)生輝光放電。 離子轟擊與濺射:在輝光放電條件下,等離子體中的正離子被加速并轟擊靶材表面。當(dāng)正離子能量足夠高時(shí),可克服靶材表面原子的結(jié)合能,使金屬原子脫離靶材表面進(jìn)入真空空間。 薄膜沉積:濺射出的金屬原子向四周擴(kuò)散,部分到達(dá)基底表面沉積下來(lái),逐漸形成連續(xù)的金屬薄膜。通過(guò)調(diào)整工作參數(shù)(如氣壓、功率等)可精確控制薄膜的厚度與質(zhì)量。
該技術(shù)因?yàn)R射粒子方向隨機(jī)分布,使薄膜在基底上覆蓋均勻,且粒子能量較高,形成的薄膜與基底結(jié)合力強(qiáng),適用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)器件加工及納米材料研究等領(lǐng)域。
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