離子束濺射的工作原理解析。
離子束濺射工作原理:
目標(biāo)溫度在常溫下的直流冷陰極二極管型,加負(fù)壓1-3kv,陽極接地。接上高壓后,陰極就能發(fā)射電子,電子的能量增加到1-3kev,轟擊真空下(3-10pA)的氣體,使它們離子化,激發(fā)出的電子在電場(chǎng)中被加速,繼續(xù)轟擊氣體,產(chǎn)生聯(lián)級(jí)電離,形成等離子體。這些離子以1~3kev的能量轟擊陰極靶,當(dāng)能量大于目標(biāo)原子的能量時(shí),就會(huì)使靶原子或原子團(tuán)脫離靶材,然后和等離子體內(nèi)的剩余氣體碰撞,結(jié)果方向不同,落在樣品表面時(shí),能在粗糙試樣表面形成厚度均勻的金屬膜,且與試樣結(jié)合強(qiáng)度高。當(dāng)氣室內(nèi)的氣體繼續(xù)流動(dòng)時(shí),離子流保持不變,保持不變。高電壓的功率決定了較大離子流量,通常存在較大離子流極限,用來保護(hù)電源。
離子束濺射裝置:
一般而言,作用距離是可以調(diào)節(jié)的,距離越近,濺射速度越快,熱損傷越大。
控制真空壓力,降低真空度,提高濺射速度,提高濺射速度,原子結(jié)晶顆粒變粗,離子流量增大;試樣中,電子轟擊產(chǎn)生較高的熱量,真空度較高,較小,濺射速率較慢,原子結(jié)晶晶粒較細(xì),電子戰(zhàn)樣品產(chǎn)生的熱很少。
加速度電壓是固定的,而且可以調(diào)節(jié),加速電壓越高,對(duì)試樣的熱損越大。通常采用金屬靶的比例范圍。
一些熱敏感的樣品,需要冷卻、水冷或帕爾片等樣品;也可使用磁控設(shè)備,將電子像電磁透鏡那樣與樣品分離。這種改造后,當(dāng)然要增加很高的費(fèi)用。能濺射到石蠟表面的金屬層,不會(huì)造成任何傷害!
真空度越高,鍍層質(zhì)量越差。一般而言,金的穩(wěn)定性較高,可采用空氣作為電漿來源,而其它的許多目標(biāo)需要惰性氣體。
隨著氣體原子序數(shù)的增加,動(dòng)量增大,濺射速度加快,但晶粒將變粗,形成連續(xù)的膜層變厚。
真空室的清潔對(duì)于優(yōu)質(zhì)的鍍膜是非常有利的。
不允許機(jī)械真空泵長(zhǎng)期保持真空極限,否則容易倒油。
