磁控濺射技(ji)術原(yuan)理及應用簡介

一、磁(ci)控(kong)濺射原理

磁控(kong)濺射是一(yi)種常用的物理氣相沉積（PVD）的方法，具有沉(chen)積(ji)溫度低、沉(chen)積(ji)速度快、所(suo)沉(chen)積(ji)的薄膜均勻性好，成(cheng)分(fen)接近靶(ba)材成(cheng)分(fen)等(deng)眾(zhong)多(duo)優點。傳統的濺射(she)技(ji)術(shu)的工作原理是(shi)：在高真空的條(tiao)件下(xia)，入射(she)離子（Ar⁺）在(zai)電(dian)場(chang)的(de)(de)作(zuo)用下(xia)轟(hong)擊靶材(cai)，使得靶材(cai)表面的(de)(de)中性原子(zi)或分(fen)(fen)子(zi)獲得足夠動(dong)能脫離靶材(cai)表面，沉積在(zai)基片(pian)表面形(xing)成薄膜。但是，電(dian)子(zi)會(hui)受到電(dian)場(chang)和(he)磁場(chang)的(de)(de)作(zuo)用，產生漂移(yi)，因而導(dao)致(zhi)(zhi)傳濺射(she)(she)效率低，電(dian)子(zi)轟(hong)擊路徑短也會(hui)導(dao)致(zhi)(zhi)基片(pian)溫度升(sheng)高，為了提(ti)高濺射(she)(she)效率，在(zai)靶下(xia)方(fang)安裝強(qiang)磁鐵，中央和(he)周圈分(fen)(fen)別為N、S極。電(dian)子(zi)由于(yu)洛倫茲力的作(zuo)用被束(shu)縛在靶材周圍(wei)，并不斷做圓周運(yun)動，產生更多的Ar⁺轟擊靶材，大幅(fu)提(ti)高濺(jian)(jian)射效率，如(ru)圖所示，采用強磁鐵(tie)控(kong)(kong)制(zhi)的濺(jian)(jian)射稱為磁控(kong)(kong)濺(jian)(jian)射。

         
圖1 磁控(kong)濺(jian)射原理                                                               圖2 磁控(kong)濺射設備

二、磁控濺(jian)射優點

（1）沉(chen)積速率快，沉(chen)積效率高(gao)，適(shi)合工業(ye)生產(chan)大(da)規(gui)模應用；

（2）基(ji)片溫度低，適(shi)合塑料等不耐高溫的基(ji)材鍍(du)膜(mo)；

（3）制(zhi)備的薄膜純度高(gao)、致密性好、薄膜均(jun)勻性好、膜基結合力強；

（4）可制備金屬、合金、氧(yang)化物(wu)等薄膜；

（5）環保無污染。

三、應用實例(li)

      鍍金效果       鍍鐵效果            鍍銅效果

 下(xia)圖為銅(tong)膜AFM圖

下圖為(wei)銅膜(mo)光鏡圖