磁控濺射技術(shù)是一種用于薄膜沉積的物理氣相沉積方法。它利用高能粒子轟擊固體目標(biāo)材料，從而產(chǎn)生蒸發(fā)物，并沉積在基底上形成薄膜。以下是磁控濺射儀的原理和一些常見(jiàn)的種類(lèi)：
原理：
-
磁控濺射技術(shù)通常包括一個(gè)真空室，其中含有一個(gè)靶（通常是所需的靶材料）和一個(gè)基底。在真空條件下，通過(guò)向靶表面施加高能量的電子束或離子束，激發(fā)靶表面的原子，使其逸出并沉積在基底上，形成薄膜。
-
在磁控濺射過(guò)程中，通常會(huì)通過(guò)使用磁場(chǎng)來(lái)誘導(dǎo)電子和離子呈螺旋狀軌跡運(yùn)動(dòng)，增加沉積速率并提高薄膜的結(jié)晶度和致密性。
-
另外，常見(jiàn)的是輔助加入反應(yīng)氣體，例如氮?dú)饣蜓鯕?，用于在沉積過(guò)程中改變成膜的化學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
種類(lèi)：
-
直流磁控濺射（DC sputtering）：在此類(lèi)型中，靶通常由一個(gè)目標(biāo)材料組成，當(dāng)外加直流電壓時(shí)，靶表面會(huì)出現(xiàn)等離子體放電，將物質(zhì)濺射到基底上。這種方法簡(jiǎn)單易行且成本較低，但是通常對(duì)于應(yīng)用在復(fù)雜、多層結(jié)構(gòu)薄膜制備上存在一定的限制。
-
射頻磁控濺射（RF sputtering）：在這種情況下，將射頻能量加入到系統(tǒng)中，通常使用射頻源作為靶的電源。相比于直流濺射，它具有更廣泛的工藝參數(shù)范圍，在沉積一些復(fù)雜化合物材料時(shí)有更好的控制實(shí)現(xiàn)。
-
磁控濺射鍍膜（magnetron sputtering）：這是一種高效的濺射技術(shù)，通過(guò)在靶附近添加磁系統(tǒng)，產(chǎn)生交錯(cuò)的磁力線，從而將等離子體局域化在靶表面附近，提高濺射效率和沉積速率。
-
離子束濺射（Ion Beam Sputtering）：相比于常規(guī)濺射技術(shù)，它使用離子束轟擊材料，產(chǎn)生更高質(zhì)量和更致密的薄膜。
以上是幾種常見(jiàn)的磁控濺射技術(shù)及其原理。它們?cè)谥苽浔砻嫱繉?、太?yáng)能電池、光伏薄膜以及其他應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用。
