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真空镀膜机磁控溅射方法及特点

来源:www.588qw.com发表时间:2020-11-06

  在真空镀膜机的辉光放电中,离子轰击阴极产生二次电子。在阴极电位降区的电场作用下,电子加速与气体分子碰撞,使气体分子电离并保持放电。由于电子在电场中的加速轨迹是直线的,碰撞电离率不高。气体压力通常在2~10pa条件下溅射沉积,当气压低于2pa时,辉光熄灭。然而,如果在垂直于电场的方向上施加磁场,则电子在正交电磁场中的运动轨迹是一条既垂直于电场又垂直于磁场的摆线。在实际磁控条件下,冷阴极发射的电子具有初始能量,阴极暗区的电场和磁场不均匀。因此,从阴极发射的电子轨迹不是严格的摆线运动,一般称为近似摆线运动。
磁控溅射靶是磁控镀膜的源,必须满足两个条件:一是具有正交的电磁场;二是磁场方向应与阴极靶面平行,形成一个封闭的环形水平磁场。
从阴极靶面发射的电子被加速以获得阴极暗区的能量。由于阴极靶表面存在水平磁场,它们不能直接飞到阳极上。相反,在环形水平磁场形成的等离子体环中,它们按照近似摆线运动轨迹向前运动,电子运动轨迹加长,从而增加了电子与气体分子碰撞的概率。电子的每一次碰撞都会损失一些能量,只有通过能量交换,电子才能脱离磁场的束缚。在能量交换之前,电子会飞约100米,碰撞频率为107次/s,这将大大提高气体的电离率和阴极靶所能达到的鸟电流密度,从而获得较高的溅射速率。


  

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