溅射薄膜沉积技术原理
发布时间：2021-11-11 作者：长沙鑫康科研材料服务平台 阅读量：407
溅射沉积是一种物理气相沉积技术，通过高能粒子轰击靶材，粒子从固体靶材中喷射出来。它是一种将金属或其他材料薄膜沉积到各种表面上的电子工艺。大多数情况下，溅射用于在硅片、太阳能电池板和显示屏上进行薄镀层。
溅射沉积工作原理
溅射沉积在真空室中进行，其中引入了惰性气体，常用的是氩离子。两个物品被放置在该腔室中：要电镀的物品，也称为“基板”，以及将要施加的材料，也称为“溅射靶材”。氩离子电离后，氩离子在电场加速下获得动能轰击目标。只有当氩离子能量达到靶电极的结合能（约靶材料的升华热）时，才能实现靶表面的原子迁移。当轰击粒子的能量超过靶材升华热的四倍时，原子被推出晶格位置，变成气相，从靶材逸出，向被镀材料行进。这个过程称为溅射。对于大多数金属，溅射阈值能量约为 10 到 25 电子伏特。
总之，溅射沉积的基本原理可以分为三个工艺步骤
1、电镀材料的气化：溅射；
2、电镀原子、分子或离子的迁移：原子、分子或离子碰撞后发生各种反应；
3、电镀原子、分子或离子沉积在基板上。
溅射沉积的优点
1、耐久性好，通过溅射沉积获得的薄膜有时更硬，更耐腐蚀；
2、应用广泛，几乎所有类型的无机和一些有机涂层材料都可用于使用各种饰面的多组基材和表面；
3、环保、由于溅射沉积过程发生在真空环境中，因此比电镀、喷漆等其他传统镀膜技术更加环保。并且溅射过程不会产生CO或SO2等有毒气体；
4、清洁方便、可以省去一般铜（金）制品清洗和抛光的时间和成本，用软布或玻璃清洁剂清洗溅射镀膜的薄膜就足够了；
5、高品质多选择，溅射膜的颜色种类繁多，表面细腻光滑，富有金属光泽，永不褪色。常见的颜色有金黄色（TiN）、亮银色（CrN）、紫色（TiAlN）等。
哪些类型的材料可用于溅射沉积
溅射靶有多种尺寸和材料，包括纯金属溅射靶材、陶瓷溅射靶材和合金溅射靶材。它们的纯度范围从商业级 99.9% 纯度到高的 99.999% 区域精制超纯级。
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