《磁控溅射制备薄膜发展》资料.docVIP

磁控溅射制备薄膜材料的研究及其发展 摘要 这篇文章简单的介绍了磁控溅射原理还有制备薄膜的应用举例，简述沉积工艺参数对薄膜附着能力的影响！通过回顾历史发展中各个关键的发现以及技术的更新改进，并根据现有的研究总结对未来展望一下。 关键词：磁控溅射 应用 沉积工艺 历史 总结 展望 前言 溅射技术是物理气相沉积(pvd)的一种，作为薄膜材料制备的重要方法之一。此项技术是利用了带电荷的粒子在电场中加速后具备一定动能，将离子引向想要溅射的物质材料做成的阴极靶电极，使靶材原子溅射出来让其沿着一定的方向运动到衬底并最后沉积于衬底之上形成成膜的方法。而磁控溅射是指把磁控原理与一般溅射技术结合起来利用控制磁场的特殊分布进而控制电场中的电子运动，这样就改进了溅射的工艺。如今，磁控溅射技术已经是沉积耐磨、装饰、耐腐蚀、光学等等其他各种各样功能薄膜的重要制作方法！ 格洛夫 (Grove)在1852年研究发现阴极溅射的现象 ，溅射技术的发展由此开始。在上世纪30年代开始采用磁控溅射沉积技术制取薄膜，不过采蒸镀的方式制取薄膜在上世纪70年代中期以前，要比采用磁控溅射方法运用的更多。主要是溅射技术在那时初步发展，它的溅射的沉积率比较低，而且溅射的压强高。溅射同时发展的蒸镀技术其镀膜速率比溅射镀膜高一个数量级，使得溅射镀膜技术生产销售处于不利位置。美国贝尔实验室和西屋电气公司于1963年采用长度为10米的连续溅射镀膜装置，镀制集成电路中的钽膜时首次实现的。在1974年，由J．Chapin发现了平衡磁控溅射后，使高速、低温溅射有了实质的应用，磁控溅射也更好的发展起来了 。 3.原理  HYPERLINK /view/1645198.htm \t _blank 磁控溅射的工作原理：电子在 HYPERLINK /view/63151.htm \t _blank 电场加速E的作用下，使之飞向基片时与氩原子接触碰撞，并使其 HYPERLINK /view/156.htm \t _blank 电离产生出 HYPERLINK /view/138498.htm \t _blank Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下???速飞向 HYPERLINK /view/820711.htm \t _blank 阴极靶，并具备高能量去撞击靶表面，导致靶材发生 HYPERLINK /view/450933.htm \t _blank 溅射。在 HYPERLINK /view/450933.htm \t _blank 溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到 HYPERLINK /view/63151.htm \t _blank 电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条 HYPERLINK /view/325126.htm \t _blank 摆线。若为环形磁场，则电子就以近似 HYPERLINK /view/325126.htm \t _blank 摆线形式在靶表面做 HYPERLINK /view/84849.htm \t _blank 圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的 HYPERLINK /view/1277.htm \t _blank 等离子体区域内，并且在该区域中 HYPERLINK /view/156.htm \t _blank 电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的 HYPERLINK /view/2223659.htm \t _blank 沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在 HYPERLINK /view/63151.htm \t _blank 电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的 HYPERLINK /view/14394.htm \t _blank 能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片 HYPERLINK /view/596796.htm \t _blank 温升较低。  HYPERLINK /view/1645198.htm \t _blank 磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶 HYPERLINK /view/21855.htm \t _blank 原子碰撞，把部分 HYPERLINK /view/4985.htm \t _blank 动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶 HYPERLINK /view/21855.htm \t _blank