直流磁控溅射仪在科学研究和工业应用中发挥着重要的作用

更新时间：2025-05-30 点击次数：226

　　直流磁控溅射仪是一种基于磁场与直流电场协同作用实现金属薄膜快速沉积的表面镀膜设备,直流磁控溅射仪主要用于在真空室内通过直流电源施加电压，使氩气电离,产生的氩离子轰击靶材，使靶材表面的原子或分子沉积在基片上形成薄膜‌‌。

　　直流溅射磁控仪的优点包括基片升温低、沉积速率快、膜层损伤小等。只要能把材料制成靶材，都可以使用直流溅射磁控仪进行溅射镀膜。同时，溅射所制备的薄膜在膜基结合力、致密性、纯度和成膜均匀性等方面都有良好的表现。此外，它的制备工艺具有很好的重复性和厚度均匀性，适用于大面积制备薄膜，且涂层的厚度可以通过膜厚仪进行准确控制。相较于传统溅射，效率明显提升。磁场约束电子运动轨迹，延长其路径，增加电离几率，形成高密度等离子体，提升沉积效率。冷溅射技术适用于温度敏感样品。电子在磁场约束下，大部分能量被消耗在与氩原子的碰撞和电离过程中，减少了电子直接轰击基片的能量，从而有效降低基片温度。

　　直流磁控溅射仪的工作原理如下：

　　‌真空室内的气体电离‌：在真空室内充入适量的氩气，通过直流电源在阴极(靶材)和阳极(镀膜室壁)之间施加电压，使氩气电离产生氩离子(Ar+)和电子。

　　‌轰击靶材‌：氩离子在电场作用下轰击靶材表面，使靶材表面的原子或分子被溅射出来。

　　‌沉积薄膜‌：溅射出的原子或分子沉积在基片上，形成所需的薄膜。

　　‌二次电子的约束‌：产生的二次电子在电场和磁场的共同作用下，做螺旋运动，延长了在等离子体中的停留时间，进一步电离出大量的氩离子，提高沉积速率‌。

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