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离子溅射仪
什么是溅射

    用带有几百电子伏特以上动能的粒子或粒子束轰击固体表面,使靠近固体表面的原子获得入射粒子所带能量的一部分而脱离固体进入到真空中,这种现象称为溅射。
    溅射一般是在辉光放电过程中产生的,辉光放电是溅射技术的基础。
    辉光放电:真空度为10-1~10-2Torr,两电极间加高压,产生辉光放电。电流电压之间不是线性关系,不服从欧姆定律。

什么是溅射仪

    离子溅射仪,是采用离子溅射的方式进行镀膜的仪器。

溅射镀膜的优缺点

    一、溅射镀膜的优点
    1、任何物质均可以溅射,尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。不论是金属、半导体、绝缘体、化合物和混合物等,只要是固体,不论是块状、粒状的物质都可以作为靶材。由于溅射氧化物等绝缘材料和合金时,几乎不发生分解和分馏,所以可用于制备与靶材料组分相近的薄膜和组分均匀的合金膜,乃至成分复杂的超导薄膜。此外,采用反应溅射法还可制得与靶材完全不同的化合物薄膜,如氧化物、氮化物、碳化物和硅化物等。
    2、溅射膜与基板之间的附着性好。
    (1)溅射原子的能量比蒸发原子能量高1-2个数量级,因此,高能粒子淀积在基板上进行能量转换,产生较高的热能,增强了溅射原子与基板的附着力。
    (2)一部分高能量的溅射原子将产生不同程度的注入现象,在基板上形成一层溅射原子与基板材料原子相互“混溶”的所谓的扩散层。
    (3)在溅射粒子的轰击过程中,基板始终处于等离子区中被清洗和激活,清除了附着不牢的淀积原子,净化且活化基板表面。因此,使得溅射膜层与基板的附着力大大增强。
    3、溅射镀膜密度高,针孔少,且膜层的纯度较高。因为在溅射镀膜过程中,不存在真空蒸镀时无法避免的蒸发源污染现象。
    4、膜厚可控性和重复性好。由于溅射镀膜时可通过控制靶电流来控制膜厚。所以,溅射镀膜的膜厚可控性和多次溅射的膜厚再现性好,能够有效地镀制预定厚度的薄膜。
    5.溅射镀膜还可以在较大面积上获得厚度均匀的薄膜。
    二、溅射镀膜的缺点
    溅射镀膜(主要是二极溅射)的缺点是:
    1、溅射设备复杂、需要高(电)压装置;
    2.溅射淀积的成膜速率低(真空蒸镀淀积速率为0.1—5μm/min,而溅射速率则为0.01一0.5μm/min)。
    3.基板温升较高,易受杂质气体影响。由于射频溅射和磁控溅射技术的发展,在实现快速溅射淀积和降低基板温度方面已获得了很大的进步。

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