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磁控濺射鍍膜儀的工作原理是什么

日期：2025-07-06 02:31

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摘要：

磁控濺射鍍膜儀先在室內(nèi)的腔體內(nèi)進行真空抽取。通過使用高效的真空泵，腔體的壓力被降低到幾毫托甚至更低的范圍。這一真空環(huán)境的建立能夠有效減少氣體分子的碰撞，提高靶材的蒸發(fā)率和鍍膜的純度。

在達到所需的真空程度后，儀器會引入惰性氣體（如氬氣）。惰性氣體被壓縮并釋放到腔體內(nèi)，在高壓電場的作用下形成等離子體。等離子體中含有大量的自由電子和陽離子，為后續(xù)的濺射過程提供了必要的粒子。

磁控濺射儀的核心在于磁場的設(shè)置。通過在靶材和腔體中設(shè)置磁場線圈，磁場能有效約束并延長離子在腔體中的運行路徑。這樣，粒子與靶材的碰撞次數(shù)大大增加，使得更多的靶材原子脫離并進入鍍膜狀態(tài)。同時，這一過程會提高靶材的濺射效率，使鍍膜時間大大縮短。

當高能離子與靶材表面碰撞時，會發(fā)生彈性碰撞，使得靶材的原子被擊出并向基材表面移動。這一過程的釋放原子通過直線傳播，只有在其能量足夠的情況下，才能克服表面的能量障礙，*終沉積在基材上形成膜層。由于整個過程是在真空以及低壓惰性氣體環(huán)境下進行的，因此形成的膜層具有較高的純度和均勻性。

被轟擊出的靶材原子在沉積到基材上形成膜層時，將受到基材溫度、氣體壓力、濺射功率等多個參數(shù)的影響。這些變量可以通過儀器的控制系統(tǒng)進行**調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)所需膜層的特性，包括厚度、成分以及晶體結(jié)構(gòu)等。