溅射镀膜法制备氧化钨薄膜2/4

采用溅射镀膜法制备氧化钨薄膜时,在设备中通入氩和氧的混合气体,靶材料为金属钨,氩离子在电场的作用下,获得动能去轰击金属钨,靶材料表面溅射出金属钨原子,钨原子与氧气发生反应变为氧化钨并且沉积在基片表面,形成氧化钨薄膜。

溅射镀膜示意图

 
溅射的机理。根据动能转移理论认为离子必须要拥有一定的动能,即一定的速度去碰撞靶材料,才能使其表面溅射出原子。碰撞时,离子将动能传递给被碰撞的原子,只有当动能的能量大于靶材原子之间的结合能,原子才能从靶材表面溅射出来。简单的理解这就好比生活中拿着石镐去敲击石头,只有当你力气达到一定的程度才能从石头表面敲下小石子,石镐即为离子,石头为靶材、小石子为溅射出的原子。经过理论分析得出以下几点:(1)原子溅射率会随离子动能增加而提高,但当动能增加到一定的程度时,溅射率反而会减少;(2)当离子动能低某一个数值时,靶材表面将不再发生溅射;(3)发生溅射是具有方向性的,溅射方向会根据离子的入射方向改变而变化;(4)如果采用质量小的电子来替代离子轰击靶材料,即使具有极高的动能,也不会发生溅射现象。
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