溅射法英文解释翻译、溅射法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 sputter method
分词翻译:
溅射的英语翻译:
【计】 sputtering
【化】 sputtering
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
专业解析
溅射法(Sputtering),在材料科学与薄膜制备领域,是一种利用高能粒子轰击固体靶材表面,使靶材原子或分子被撞击出来(溅射),并沉积在邻近基片表面形成薄膜的物理气相沉积(PVD)技术。其核心原理是动量传递而非热蒸发。
核心原理与过程:
- 等离子体产生: 在真空腔室内充入惰性气体(如氩气),施加高压电场,使气体电离形成等离子体,产生大量带正电的氩离子(Ar⁺)和电子。
- 靶材轰击: 带正电的氩离子在电场加速下获得高动能,高速撞击接阴极的靶材(欲沉积的材料)表面。
- 溅射发生: 高能离子与靶材表面原子发生碰撞,通过动量传递,将部分靶材原子或分子“击出”表面。这个过程类似于用弹珠撞击沙堆,沙粒(靶材原子)被溅射出来。
- 薄膜沉积: 被溅射出来的靶材原子或分子以一定角度飞散,最终沉积到放置在附近的基片(阳极或接地)表面,逐渐堆积形成所需的薄膜。
主要类型:
- 直流溅射(DC Sputtering): 适用于导电靶材(如金属)。施加直流电压产生等离子体。结构简单,沉积速率较高。
- 射频溅射(RF Sputtering): 施加射频(通常13.56 MHz)交流电压。利用电子在射频场中振荡获得足够能量来电离气体。适用于绝缘靶材(如氧化物、陶瓷)和导电靶材,应用范围更广。
- 磁控溅射(Magnetron Sputtering): 在靶材后方或周围设置特殊磁场(通常为闭合磁场)。磁场将电子束缚在靶材表面附近,增加电子运动路径,显著提高气体电离效率,从而在较低气压和电压下也能维持高密度等离子体。优点是沉积速率高、基片温升低、薄膜质量好,是目前最主流的溅射技术。
关键特点与优势:
- 适用范围广: 可沉积金属、合金、半导体、绝缘体(氧化物、氮化物、碳化物)等多种材料薄膜。
- 薄膜质量好: 薄膜与基片结合力(附着力)强,密度高,成分控制精确(对于合金或化合物靶材),可制备高质量、致密、均匀的薄膜。
- 低温沉积: 相对于热蒸发,溅射过程基片温度较低,适用于对温度敏感的基片(如塑料、有机材料)。
- 良好的台阶覆盖性: 对于具有复杂形貌的基片,溅射法(尤其是磁控溅射)能提供相对较好的覆盖性。
主要应用领域:
- 半导体工业: 沉积金属互连线(Al, Cu)、阻挡层(TiN, TaN)、电极材料等。
- 光学镀膜: 制备增透膜、反射镜、滤光片、低辐射玻璃镀层等。
- 硬质耐磨涂层: 如TiN, TiAlN, CrN等刀具、模具表面涂层。
- 平板显示: ITO(氧化铟锡)透明导电膜的沉积。
- 装饰镀膜: 手表、首饰、手机外壳等的装饰性镀层(如Ti, Cr, ZrN等)。
- 磁性薄膜: 用于硬盘驱动器、磁传感器等的磁性材料沉积。
- 太阳能电池: 透明导电电极、背电极等。
权威参考来源:
- 《薄膜科学与技术手册》(Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings) - 由多位领域专家(如 Rointan F. Bunshah)编撰的经典著作,详细阐述了包括溅射法在内的各种薄膜沉积技术的原理、设备、工艺和应用。
- Thornton, J. A. (1974), "Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings" - 这篇发表在Journal of Vacuum Science & Technology上的论文是磁控溅射发展史上的里程碑文献之一,深入分析了工艺参数对薄膜结构的影响。
- 美国真空学会(AVS - American Vacuum Society) - 该学会是表面科学、真空技术和薄膜沉积领域的权威专业组织,其网站和出版物(如Journal of Vacuum Science & Technology)是获取溅射技术最新研究进展和行业标准的重要来源。
- 《材料科学与工程:导论》(Materials Science and Engineering: An Introduction) by William D. Callister Jr. and David G. Rethwisch - 这本广受认可的材料学教材在其关于薄膜制备技术的章节中对溅射法有清晰的基础性介绍。
- 应用材料公司(Applied Materials)或 爱发科(ULVAC)等设备制造商的技术白皮书 - 这些领先的半导体和真空设备制造商会发布关于溅射技术原理、设备性能和应用的技术文档,具有很高的工程实践参考价值。
简而言之,溅射法是一种高效、通用的薄膜制备技术,通过高能粒子轰击靶材实现原子级材料的转移和沉积,在微电子、光学、工具镀膜等众多高科技领域扮演着不可或缺的角色。
网络扩展解释
溅射法是一种物理气相沉积(PVD)技术,主要用于在基片表面形成薄膜。以下是对其原理、特点及分类的详细解释:
一、基本原理
- 能量传递过程:通过带电离子(如氩离子)在电磁场中加速获得动能,轰击固体靶材表面,使靶材原子或分子脱离表面并飞溅到基片上沉积成膜。
- 真空环境与气体:通常在真空室中充入惰性气体(如氩气),利用高压电场使气体电离形成等离子体,离子轰击靶材实现溅射。
二、主要特点
- 材料适用性广:几乎所有固体材料均可制成靶材用于溅射,包括金属、合金、陶瓷等。
- 薄膜质量高:生成的薄膜致密、纯度高,且与基片结合强度好。
- 工艺可控性:通过调节电压、气体种类和压力等参数,可精确控制薄膜厚度和结构。
三、分类与技术类型
- 直流溅射(DC):最早应用的溅射技术,适用于导电靶材,通过直流电场加速离子。
- 射频溅射(RF):使用高频交变电场,可溅射非导电材料(如氧化物)。
- 磁控溅射:引入磁场约束电子运动路径,提高溅射效率,常用于工业生产。
- 离子束溅射(IBS):分离离子源与靶材,通过独立控制离子束能量和方向,实现高精度薄膜制备。
四、应用领域
- 电子器件:集成电路、半导体元件中的金属化层和绝缘层。
- 光学镀膜:镜头、滤光片的抗反射膜和增透膜。
- 功能材料:太阳能电池、磁性薄膜等新型材料的制备。
参考资料
更多信息可参考、2、5、7等来源。若需了解具体工艺参数或设备细节,建议查阅专业文献或设备厂商资料。
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