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磁控濺射鍍膜儀的工作原理是什么

日期:2025-04-19 00:11
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摘要:
 磁控濺射鍍膜儀先在室內(nèi)的腔體內(nèi)進(jìn)行真空抽取。通過使用高效的真空泵,腔體的壓力被降低到幾毫托甚至更低的范圍。這一真空環(huán)境的建立能夠有效減少氣體分子的碰撞,提高靶材的蒸發(fā)率和鍍膜的純度。

在達(dá)到所需的真空程度后,儀器會引入惰性氣體(如氬氣)。惰性氣體被壓縮并釋放到腔體內(nèi),在高壓電場的作用下形成等離子體。等離子體中含有大量的自由電子和陽離子,為后續(xù)的濺射過程提供了必要的粒子。

磁控濺射儀的核心在于磁場的設(shè)置。通過在靶材和腔體中設(shè)置磁場線圈,磁場能有效約束并延長離子在腔體中的運(yùn)行路徑。這樣,粒子與靶材的碰撞次數(shù)大大增加,使得更多的靶材原子脫離并進(jìn)入鍍膜狀態(tài)。同時(shí),這一過程會提高靶材的濺射效率,使鍍膜時(shí)間大大縮短。

當(dāng)高能離子與靶材表面碰撞時(shí),會發(fā)生彈性碰撞,使得靶材的原子被擊出并向基材表面移動。這一過程的釋放原子通過直線傳播,只有在其能量足夠的情況下,才能克服表面的能量障礙,*終沉積在基材上形成膜層。由于整個(gè)過程是在真空以及低壓惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行的,因此形成的膜層具有較高的純度和均勻性。

被轟擊出的靶材原子在沉積到基材上形成膜層時(shí),將受到基材溫度、氣體壓力、濺射功率等多個(gè)參數(shù)的影響。這些變量可以通過儀器的控制系統(tǒng)進(jìn)行**調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)所需膜層的特性,包括厚度、成分以及晶體結(jié)構(gòu)等。

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