磁控濺射技術原理及應(ying)用簡介(jie)

一、磁控濺射原理

磁控(kong)濺射是一種常用的物理(li)氣相(xiang)沉(chen)積(ji)（PVD）的方法(fa)，具有(you)沉(chen)積溫度低、沉(chen)積速度快、所(suo)沉(chen)積的薄(bo)膜均勻性(xing)好，成分(fen)(fen)接近靶材成分(fen)(fen)等眾多(duo)優點。傳統的濺(jian)射(she)技術的工作原理是：在高真空的條(tiao)件下，入射(she)離子（Ar⁺）在電場(chang)(chang)的(de)作用下(xia)轟擊靶(ba)材(cai)(cai)，使得靶(ba)材(cai)(cai)表面的(de)中性(xing)原(yuan)子(zi)或分(fen)子(zi)獲(huo)得足夠動能(neng)脫(tuo)離靶(ba)材(cai)(cai)表面，沉積在基(ji)片(pian)表面形成薄膜(mo)。但(dan)是，電子(zi)會受到電場(chang)(chang)和(he)磁場(chang)(chang)的(de)作用，產生漂移，因而(er)導致(zhi)傳濺射效率低，電子(zi)轟擊路徑(jing)短也會導致(zhi)基(ji)片(pian)溫度(du)升(sheng)高，為了提高濺射效率，在靶(ba)下(xia)方(fang)安裝強磁鐵，中央和(he)周圈分(fen)別為N、S極。電子(zi)由于洛倫茲力的作用被束(shu)縛(fu)在靶材周(zhou)圍，并不(bu)斷做圓周(zhou)運動(dong)，產生更多的Ar⁺轟擊靶材，大幅提高濺(jian)射(she)(she)效率，如圖所示，采(cai)用強(qiang)磁鐵控制的濺(jian)射(she)(she)稱為(wei)磁控濺(jian)射(she)(she)。

         
圖1 磁(ci)控濺(jian)射原理                                                               圖2 磁控(kong)濺射設備

二(er)、磁控濺射優點

（1）沉(chen)積速率(lv)快，沉(chen)積效率(lv)高，適合工業生產大規模應用；

（2）基片溫(wen)度低(di)，適合塑料等(deng)不耐高(gao)溫(wen)的基材(cai)鍍膜；

（3）制備的(de)薄膜(mo)純度高、致密性好、薄膜(mo)均勻性好、膜(mo)基結合力強；

（4）可制備金(jin)屬(shu)、合金(jin)、氧化物等薄膜(mo)；

（5）環保(bao)無污染。

三、應用實例

      鍍金效果       鍍鐵效果            鍍銅效果

 下圖為銅膜AFM圖

下圖(tu)為銅膜(mo)光鏡圖(tu)