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離子濺射儀噴金原理是利用高能粒子轟擊金屬靶材,使金屬原子脫離靶材表面并沉積在基底材料上形成薄膜,具體過程如下: 真空環境準備:離子濺射儀需在高度真空環境中操作,通常真空度達到10-1至10-2托(Torr),以減少背景氣體對濺射過程的影響,保證薄膜質量。 輝光放電產生:在真空室內設置靶材(陰極)和基底(陽極),兩電極間施加高壓,使真空室內的少量氣體分子電離形成等離子體,產生輝光放電。 離子轟擊與濺射:在輝光放電條件下,等離子體中的正離子被加速并轟擊靶材表面。當正離子能量足夠高時,可克服靶材表面原子的結合能,使金屬原子脫離靶材表面進入真空空間。 薄膜沉積:濺射出的金屬原子向四周擴散,部分到達基底表面沉積下來,逐漸形成連續的金屬薄膜。通過調整工作參數(如氣壓、功率等)可精確控制薄膜的厚度與質量。
該技術因濺射粒子方向隨機分布,使薄膜在基底上覆蓋均勻,且粒子能量較高,形成的薄膜與基底結合力強,適用于半導體制造、光學器件加工及納米材料研究等領域。
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