磁控溅射镀膜的原理是什么

磁控溅射镀膜的原理是什么

磁控溅射镀膜的原理是在电场的作用下，稀薄的气体在异常辉光放电产生的等离子体下轰击阴极靶材表面，将分子、原子、离子和电子溅射在靶材表面，溅射出来的粒子具有动能，射向靶材表面在基板的某一方向上，在基板表面形成涂层。

　　磁控溅射镀膜的优点是设备简单，但直流二极管溅射沉积速率低；为了保持自约束放电，不能在低压下进行；不能溅射绝缘数据等缺陷限制了其使用。在直流二极管溅射装置中加入热阴极和辅助阳极，形成直流三极溅射。添加的热阴极和辅助阳极产生的热电子增强了溅射气体原子的电离，使溅射即使在低压下也能进行；此外，还降低了溅射电压，使溅射可以在低压和低压下进行；同时，放电电流增加，可单独控制，不受电压影响。在热阴极前面加一个电极（栅极网络）形成四极溅射装置，可以稳定放电。

　　磁控溅射是建立与靶表面电场正交的磁场，解决低沉积速率和低等离子体离子化速率的问题，是涂料工业中比较重要的方法之一。与其它镀膜技术相比，具有以下特点：可以制备多种靶材，基本的金属、合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在适当的条件下，多组分靶材共溅射可以聚积出比例准确稳定的合金；氧气，在溅射放电气氛中加入氮气或其它活性气体，可积累靶材和气体分子的复合膜，在准确控制溅射镀膜工艺后，可简单获得均匀、精度较高的膜厚；离子溅射靶材由固态直接转变为等离子体态后，溅射靶材的安装量是无穷的，适合大容量镀膜室中多靶材的布局设计；溅射镀膜速度快，膜层细小，粘附性好等特点，比较适合大规模、效率较高的工业生产。