什么是磁控溅射

Question

如题所述

Answer 1

磁控溅射原理：
用高能粒子(通常是由电场加速的正离子)轰击固体表面，固体表面的原子，分子与入射的高能粒子交换动能后从固体表面飞测出来的现象称为磁控溅射。
溅射出来的原子(或原子团)具有一定的能量，它们可以重新沉积凝聚在固体基片表面上形成薄膜，称为测时镀膜、通堂是利用气体放电产生气体电离，其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶材，击出阴极靶材的原子或分子，使其飞向被镀基片的表面沉积成有色的金属导申薄膜。

Answer 2

磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）工艺，属于真空沉积工艺的一种。因其沉积温度低、薄膜质量好、均匀性好、沉积速度快、可制备大面积均匀、致密的硬质薄膜等诸多优点被广泛应用于工业镀膜中。

“磁控溅射”这个名称源于在磁控溅射沉积过程中使用磁场来控制带电离子粒子的行为。该过程需要一个高真空室来为溅射创造一个低压环境。首先将包含等离子体的气体（通常为氩气）进入腔室。在阴极和阳极之间施加高负电压以启动惰性气体的电离。来自等离子体的正氩离子与带负电的靶材碰撞。高能粒子的每次碰撞都会导致目标表面（靶）的原子喷射到真空环境中并推进到基板表面上。强磁场通过将电子限制在目标表面（靶）附近、增加沉积速率并防止离子轰击对基板的损坏来产生高等离子体密度。大多数材料都可以作为溅射工艺的靶材，因为磁控溅射系统不需要熔化或蒸发源材料。

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Answer 3

磁控溅射利用高频磁控管的原理，在溅射室中引入一个与电场方向正交的磁场。在此磁场的控制下，电子局限于靶极附近并沿螺旋形轨道运动，大大提高电子对氩原子的电离效率，增加轰击靶极的离子流密度j+，实现快速的大电流溅射。同时，又能避免电子直接向衬底加速，降低衬底的温升。磁控溅射有直流和高频两类。按结构又有同轴型、平面型和S枪等多种类型。

Answer 4

磁控溅射是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。

Answer 5

磁控溅射（Magnetron Sputtering）是一种常用的物理气相沉积（PVD）技术，广泛应用于微电子、光学、表面工程和其他领域中，用于制备高质量的薄膜材料。磁控溅射技术的核心是在溅射过程中使用磁场，以增强溅射效率和提高薄膜的质量。
在磁控溅射过程中，源材料（通常为金属或半导体）被设置为一个“目标”，并被放置在一个装有惰性气体（通常为氩气）的真空室中。然后在目标后方施加一个磁场。这个磁场的作用是在目标表面上形成一个等离子体的“环”，使得在目标表面释放的电子被限制在磁场中，从而增加了电子与气体分子的碰撞概率，提高了离子化的效率。
当这些离子化的气体分子（通常为氩离子）被加速并撞击目标时，目标材料的原子会被“溅射”出来，然后这些溅射出的原子会飞行并沉积在基板上，形成薄膜。
总的来说，磁控溅射是一种通过物理溅射过程在基板上沉积薄膜的技术，它的优点包括高的沉积速率、优良的薄膜质量，以及对各种材料的兼容性。