磁致溅射仪的原理简介
溅射法的原理是在惰性气体或者活性气体中在阳极和阴极蒸发材料间加上几百伏的直流电压，使之产生辉光放电，放电中的离子碰撞到阴极的蒸发材料靶上，靶材的原子就会由其表面蒸发出来，蒸发原子被惰性气体冷却而凝结或与活性气体反应而形成纳米颗粒。溅射是一个复杂的过程。溅射过程是建立在气体辉光放电基础上的。当两电极上加上一个直流电压时，由于宇宙线产生的游离离子和电子是很有限的，所以开始只有很小的电流。随着电压的升高，带电离子和电子获得了足够的能量，与中性气体分子碰撞产生电离，使电流平稳提高，但是电压却受到电源的高输出阻抗限制而呈现一常数，这一区域称为“汤姆森放电”。一旦产生了足够多的离子和电子后，放电达到自持，气体开始起辉，出现电压降。进而增大电源的功率，电压维持不变，电流平稳增加，这就是“正常辉光放电区”。当离子轰击覆盖整个阴极表面后，继续增加电源功率，可同时提高放电区内的电压和电流密度，形成均匀稳定的“异常辉光放电”，这个放电区就是溅射区域。如果达到了异常辉光放电区后，继续增大电压，一方面因更多的正离子轰击阴极而产生大量的电子发射；另一方面因阴极强电场使暗区收缩，当电流密度达到了一定值时，电压开始急剧下降，出现了低压大电流弧光放电，这在溅射中应该力求避免。同时，在溅射过程中气压太低或者距离太小，均会使辉光放电熄灭，这是因为没有足够的气体分子被碰撞产生离子和二次电子。气压太高，二次电子因多次被碰撞而得不到加速，也不能产生辉光放电。在这种成膜的过程中，蒸发材料在形成膜的时候并没有熔融。它不像其它方法那样，诸如真空沉积，要在蒸发材料被加热和熔融之后，其原子才会从表面发射出来。
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