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阴极溅射

当真空室内的真空度为13Pa时,在阴阳两电极之间加上一定的电压,气体就会发生自激放电,从阴极发射出的原子或原子团可沉积在阳极或真空室的壁上。这种溅射就称为阴极溅射

具有足够能量的带电粒子或中性粒子碰撞物体表面时,可把能量传递给表面的原子。只要表面原子获得的能量大于本身的电离能,就能摆脱周围原子的束缚而离开物体表面,这种现象称为溅射。

辉光放电是在真空度为几百帕(Pa)的真空中,在两个电极之间加上高压时产生的放电现象。图2-1表示加直流电压时的辉光放电现象。

辉光放电现象的特性是:辉光的分布不均匀,可分为如图2-1所示的八个区;电压降绝大部分落在克鲁克斯暗区;各区域随真空度和电流的改变而变化,也随着两极间距离的改变而变化。

图1 直流辉光放电现象

当真空室内的真空度为13Pa时,在阴阳两电极间加上一定的电压,气体发生自激放电,从阴极发射出的原子或原子团可沉积在阳极或真空室的壁上。这种溅射称为阴极溅射。

图二 阴极溅射原理图

阴极溅射放电回路,是靠气体放电产生的正离子向阴极运动和一次电子向阳极运动形成的,放电过程是靠正离子撞击阴极产生二次电子,通过克鲁克斯暗区被加速,以补充一次电子的消耗来维持。因此,外部电路中测得的放电是轰击靶的正离子流和阴极发射的二次电子流之和。

溅射法镀膜具有如下优缺点:

优点:

(1)任何物质均可以溅射,尤其高熔点、低蒸汽压元素和化合物;

(2)溅射镀膜密度高,厚度均匀,无气孔,与基底结合牢固。

缺点:

(1)溅射设备复杂,需要真空系统及高压装置;

(2)沉积速率低。

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