第十九讲 真空溅射镀膜

电子e在电场E作用下被加速，在飞向基体的过程中与Ar气原子发生碰撞，若电子具有足够的能量（约30 eV），则电离出Ar＋和一个e，电子飞向基片， Ar＋在电场 E 作用下加速飞向阴极靶并以高能量轰击靶表面，使靶材产生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子（或分子）沉积在基片上形成薄膜。同时被溅射出的二次电子在阴极暗区被加速，在飞向基片的过程中，落入正交电磁场的电子阱中，不能直接被阳极接收，而是利用磁场的洛伦兹力束缚，受到磁场B的洛仑兹力作用，以旋轮线和螺旋线的复合形式在靶表面附近作回旋运动。电子e1的运动被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子区域内，使其到达阳极前的行程大大增长，大大增加碰撞电离几率，使得使该区域内气体原子的离化率增加，轰击靶材的高能Ar＋离子增多，从而实现了磁控溅射高速沉积特点。部分磁场束缚电子经过多次碰撞，能量逐渐降低，耗失能量成为低能电子（慢电子）。这部分低能电子在电场 E 作用下远离靶面最终到达基片。