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磁控溅射镀膜仪的工作原理是什么

日期：2025-04-30 17:57

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摘要：

磁控溅射镀膜仪先在室内的腔体内进行真空抽取。通过使用高效的真空泵，腔体的压力被降低到几毫托甚至更低的范围。这一真空环境的建立能够有效减少气体分子的碰撞，提高靶材的蒸发率和镀膜的纯度。

在达到所需的真空程度后，仪器会引入惰性气体（如氩气）。惰性气体被压缩并释放到腔体内，在高压电场的作用下形成等离子体。等离子体中含有大量的自由电子和阳离子，为后续的溅射过程提供了必要的粒子。

磁控溅射仪的核心在于磁场的设置。通过在靶材和腔体中设置磁场线圈，磁场能有效约束并延长离子在腔体中的运行路径。这样，粒子与靶材的碰撞次数大大增加，使得更多的靶材原子脱离并进入镀膜状态。同时，这一过程会提高靶材的溅射效率，使镀膜时间大大缩短。

当高能离子与靶材表面碰撞时，会发生弹性碰撞，使得靶材的原子被击出并向基材表面移动。这一过程的释放原子通过直线传播，只有在其能量足够的情况下，才能克服表面的能量障碍，*终沉积在基材上形成膜层。由于整个过程是在真空以及低压惰性气体环境下进行的，因此形成的膜层具有较高的纯度和均匀性。

被轰击出的靶材原子在沉积到基材上形成膜层时，将受到基材温度、气体压力、溅射功率等多个参数的影响。这些变量可以通过仪器的控制系统进行**调节，以实现所需膜层的特性，包括厚度、成分以及晶体结构等。