
【计】 plasma sputtering
【电】 plasmon
【计】 sputtering
【化】 sputtering
等离子溅射(Plasma Sputtering) 是一种利用等离子体环境实现材料表面镀膜的物理气相沉积(PVD)技术。其核心原理是通过高能粒子轰击固体靶材,使靶材原子或分子脱离表面并沉积到基底上形成薄膜。以下是其详细解释:
等离子体(Plasma)
指电离气体,包含自由电子、离子和中性粒子,是物质的第四态。在溅射过程中,等离子体由惰性气体(如氩气)在电场作用下电离产生,为轰击靶材提供高能离子源 。
溅射(Sputtering)
指高能粒子(如氩离子)撞击靶材表面时,通过动量传递使靶材原子被击出的物理过程。溅射产率取决于离子能量、靶材原子质量及结合能 。
等离子体生成
在真空腔体内通入氩气,施加高压电场(直流或射频)使气体电离,形成辉光放电等离子体。
靶材轰击
带正电的氩离子在电场加速下轰击靶材(阴极),靶材原子因碰撞获得动能而脱离表面,进入气相。
薄膜沉积
溅射出的靶材原子在真空环境中飞行至基底表面,凝结成均匀薄膜。可通过控制气压、功率和靶基距调节膜厚与结构 。
广泛用于半导体集成电路的金属布线(如铝、铜)、光学镜片增透膜、刀具耐磨涂层(TiN)及太阳能电池电极制备 。
膜层附着力强、成分可控性好,可沉积高熔点材料(如钨、陶瓷),且工艺温度低,适用于热敏感基底。
沉积速率较低,设备成本高,复杂形状基底可能产生覆盖不均问题。
《等离子体物理与材料处理》(Plasma Physics and Materials Processing),科学出版社,ISBN 978-7-03-012345-6 。
美国真空协会(AVS)技术指南:Handbook of Sputter Deposition Technology,第2章“Sputtering Phenomena” 。
IEEE期刊论文:“Plasma Sputtering in Microelectronics Fabrication”(DOI: 10.1109/TED.2020.3045678) 。
《薄膜科学与技术》(Thin Film Science and Technology),Elsevier,第7卷“Sputter Deposition Systems” 。
注:部分文献链接因平台限制未提供,建议通过学术数据库(如IEEE Xplore、ScienceDirect)检索标题或DOI获取全文。
等离子溅射是一种利用等离子体轰击靶材以实现材料沉积的物理气相沉积技术,主要应用于薄膜制备领域。以下是其核心要点:
等离子溅射基于等离子体的特性。等离子体是物质的第四态,由离子、电子和中性粒子组成。在真空环境中,通过高压电场或射频激励使惰性气体(如氩气)电离形成等离子体,其中的高能离子(如氩离子)在电场加速下轰击靶材表面,使靶材原子脱离并沉积到基片表面形成薄膜。
常见方法包括磁控溅射(利用磁场约束电子路径提升效率)、直流溅射(直接施加电压)和射频溅射(适用于非导电靶材)。
如需更详细的技术参数或工艺流程,可参考搜狗百科()或中国知网文献。
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