磁控濺射設備原子的能量比蒸發原子的能量大許多倍;入射離子的能量很低時,濺射原子角散布就不完全符合余弦散布規律。角散布還與入射離子方向有關。從單晶靶濺射出來的原子趨向于集中在晶體密度大的方向,因為電子的質量很小,所以即便運用具有高能量的電子炮擊靶材也不會發生濺射現象。因為濺射是一個雜亂的物理進程,涉及的因素許多,長期以來關于濺射機理雖然進行了許多的研究,提出過許多的理論,但都難以完善地解說濺射現象。
磁控濺射體系設備的穩定性,對所生成的膜均勻性、成膜質量、鍍膜速率等方面有很大的影響。磁控濺射體系設備的濺射品種有許多,按照運用的電源分,能夠分為直流磁控濺射,射頻磁控濺射,中頻磁控濺射等等。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。 它的優點是設備簡略,但直流二極管濺射堆積速率低; 為了堅持自我約束的排放,它不能在低壓下進行; 它不能濺射絕緣材料。 這樣的缺陷約束了它的運用。 在直流二極管濺射設備中添加熱陰極和輔佐陽極可構成直流三極管濺射。 由添加的熱陰極和輔佐陽極發生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離作用,因而即便在低壓下也能夠進行濺射。 不然,能夠下降濺射電壓以進行低壓濺射。 在低壓條件下; 放電電流也會添加,并且能夠不受電壓影響地獨立操控。 在熱陰極之前添加電極(網格狀)以形成四極濺射裝置能夠穩定放電。 可是,這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區域,因而其尚未在工業中廣泛運用。
直流磁控濺射所用的電源是直流高壓電源,通常在300~1000V,特點是濺射速率快,造價低,后期維修保養廉價。可是只能濺射金屬靶材,假如靶材是絕緣體,隨著濺射的深化,靶材會聚集很多的電荷,導致濺射無法持續。因而關于金屬靶材通常用直流磁控濺射,因為造價廉價,結構簡略,目前在工業上使用廣泛。
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