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電子在電場的(de)作用下加速飛向基片的過程中與(yǔ)氬原子發生碰撞,電離出大量的氬離子(zǐ)和電子,電子飛向基片.氬離(lí)子在電場的作用下加(jiā)速轟擊靶(bǎ)材,濺射出大(dà)量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜.二次電子在加(jiā)速飛向基片的過程中受到磁(cí)場洛侖磁(cí)力的影響,被束縛在*近靶麵的等離子體區域(yù)內,該區域內等離子體密度很高,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶麵作圓周運動,該電子的運(yùn)動路徑很長,在運動過程中不斷的與氬原子(zǐ)發生(shēng)碰撞電離(lí)出大(dà)量的氬離子轟擊靶材,經過多次(cì)碰撞後(hòu)電子的能量逐漸(jiàn)降低,擺脫磁力線的(de)束(shù)縛,遠離靶材,最終沉積在基片(piàn)上.
磁控濺射就是以磁(cí)場束縛和延長電子的運動路徑,改(gǎi)變電子的運動(dòng)方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量.
電子的歸宿不僅僅是基片,真空室內壁(bì)及靶源陽極(jí)也是電子歸宿.但一般基片與真(zhēn)空室(shì)及陽極在同一電勢.磁場與(yǔ)電場的交互作用(E X B shift)使單個電子(zǐ)軌跡呈三維螺旋(xuán)狀,而不是僅(jǐn)僅在靶麵圓周運動.至於靶麵(miàn)圓周(zhōu)型的濺射輪廓,那是靶源磁場磁力線(xiàn)呈圓周(zhōu)形狀(zhuàng)形狀.磁力線分布方向不同會對成膜有很大關係.
在E X B shift機理下工作的不光磁控濺射,多弧鍍靶源,離子源,等離子源等都在次原理下工作.所不同的是電場方向,電壓電(diàn)流(liú)大小而已.