各种溅射法的比较

1、至要的溅射方法:貢流溅射，射频溅射，磁控溅射，反应溅射。时间：2021.03. 08创作：欧阳与直流溅射只称:阴 极溅射 奏二极溅 射溅射条T牛：工年乞压10pa,溅射电压3000V,靶电流密度0.5mA/cm2,薄膜沉釈速率低于0.1 m/min0工伦原理：先让惰性乞体C適常为A1乞丿产主辉充裁 电现象产生带电的离子；带电离子紧电场加速撞去靶 材表面，便靶材原子拔轰去而空曲采，同时产生二次 电子，再次撞去乞体原子从而形庆更多的带电离子； 靶材原子携带着足够的动能對迄菽镀杨C衬庶丿的表 面迸行況釈。随着乞压的变T匕，溅射法薄膜沉釈速率将曲现个极 大值，但乞压很低的条件下，电子的目田程较:,电

2、子在阴极上消失的几率较大，通IX碰撞IX程引起乞体 分子电离的几率较低，离子在阳极上溅射的同时发射 岀二次电子的几率只由于乏压较低而相对较小，达些 均导致低乞压条件下溅射的連率眼低。在压力IPa时 甚至不易维扌守自荷放电！随着乞压的升高，电孑的平 均自由程濒小，原子的电离几率增加，溅射电流增力口， 溅射速率增加。改迸：三极溅射工乍条T牛：工年乞压0.5pa,溅射电压1500V,靶电流密度2.0 mA/cm2,薄腸況釈速率0.3 m/min0三级溅射的缺点：难于获得大面釈的且分布均勻的等 离子体，且其趕高薄勝況釈速率的能力有阻，二射频溅射定义：射频溅射是利用射频教电茅离子体中的正离子 妾击靶材.

3、溅射岀靶材原子从而況釈在接地的基板表 面的技木。工乍原理：人切将直流电源換庆交流电源。田于交流 电源的正负性发圭周期交替，当溅射靶处于正半周时， 电子流向靶面，中和其表面釈累的正电荷，养且釈累 电子，滾其表面呈现负偏压，导致在射频电伍的负半 周期时吸引正离子轰去靶材，从而实现溅射。田于离 子比电子质量大，迁移率小，不像电子那样很快地向 靶表面集中，所叹靶表面的点區上升缓慢，由于在靶 上会形庆负偏压，所叹射频溅射装置迩刁叹溅射导体 靶。在射频溅射装置中，茅离子体中的电子容雾在射频场 中吸收能量弄在电场內振荡，因此，电子与工乍乞体 分子碰撞养T更宅电离产圭离子的概率变大，枚T更得击 穿电压.教电克

4、压及工乍乞压显著降低。工乍条T牛：射频溅射可叹在IPa左右的低压下迸行， 溅射电压1000V,靶电流密度1.0 mA/cm2,薄膜況釈 速率 0.5 m/mirio忧点：1、可在低乞压下迸行，溅射速率宫。2、不仅可溅射全属靶，也可溅射绝缘靶，刁叹把寻体，半导体，絶缘体中的任竜材料薄膜T匕。3決须十分注意接地问题。三磁控溅射工乍原理：电子在电场的年用下加建空向基岸的辽程 中与氨原子发主碰撞，电离岀大量的氟离子和电子， 电子空向基岸。氟离子在电场的乍用下加速轰去靶材， 溅射曲大量的靶材原子,呈中牲的靶原子C茨分子丿 況釈在基片上 庆膜。磁控溅射般分为直流溅射和射频溅射，其中直流溅 射段备原理简单，

5、在溅射全属是速率较焼。而射频溅 射的适用纯围更广迄，除巧溅射對昏电材料外，也可 溅射非导电的材料，同时还可进行反应溅射制备氧丫匕 牛矢氮J匕牛多和碳T匕牛多尋丫匕合牛多。忧点：況釈速度较高，工年乞体压力较低，田于在溅 射装置中引入磁场，既可叹降低溅射辺程的老体压力， 也可叹在同样的电流和玄伍的条件下显著的提高溅射 速率！溅射速率高的原因：1磁场中电子的电离玫率较高，有 玫的提高T靶电流密度和溅射玫率；2在较低的乞压下 溅射原子披乞体分子散射的几率较小。缺点：对靶材的溅射不均勻,不适合于铁磁牲材料的 溅射。四反应溅射定义：反应溅射是指在存在反应乞体的情况下，溅射 靶材时，靶材会与反应乞体反应舟庆

6、T匕合畅（如氮T匕牛多 裁氧T匕移），在惰性乞体溅射化合牛多靶材时田于T匕学不 稳定性注注寻玫薄腮较靶材少个茨更多组分，此时 如果加上反应乞体可叹补偿所缺少的组分，夹者采用 纯全属年为靶材，在工年乏体中混入适量的话性乞体 如02 N2 NH3 CH4等方法，废金属原子与话性乞体在 溅射沉釈的同时主庆所需的比合扬，达种溅射称为反 应溅射。忧点：弥补了普通溅射法制备T匕合杨薄膜时T匕学庆分 芳靶材有很大差列的缺点：随着话性乞体压力的增加，靶材表面也可能形 庆一层相应的T匕合牛多，养导致溅射和薄膜沉釈速率的 降低，称:为靶中零。PVD：利用某扬理过程，实现牛多质原子从源扬质到薄 膜的可控转移过程。C

7、VD：利用玄愆的先駆反应扬，通邀原子“分子间T匕 学庆应的途殛生庆固走薄膜的技术。在完整的单晶衬原上延续圭長单晶薄膜的方法拔秫为 外延生:&。阴影玫应：蒸发岀来的扬质将锻障碍牛多阻扌当而不能況 釈彩衬原上。害处：陂杯薄膜況釈的均勻性.受到蒸 发源方向眶阻制，造庆某些伍置坎有扬质沉釈。利用： 目的牲T更用定彤伏的掩膜，实现薄膜逹撵牲的沉釈o 单质、T匕合牛乡蒸发存在的间题及解决：庆分偏差，易 于蒸友的组元优先蒸发将造庆该组元的不断贫T匕，迸 而蒸发率不断下降。解决：1,茨用较多的扬质年为蒸发 漁,即尽量濒少组元庆分的相对变丫匕率。2,向蒸发源 不断少量添力口械蒸发物质（梗核质组元得到瞬间同步 蒸发丿