直流磁控濺射儀的工作原理基于等離子體放電和磁場(chǎng)約束效應(yīng):
輝光放電:在真空腔室內(nèi)通入惰性氣體(如Ar),通過(guò)施加直流高壓,兩極間形成電場(chǎng),引發(fā)氣體電離并產(chǎn)生等離子體。
磁場(chǎng)約束:靶材表面設(shè)置正交磁場(chǎng),通過(guò)洛倫茲力約束電子運(yùn)動(dòng)軌跡,延長(zhǎng)電子路徑,增加與氣體的碰撞概率,從而提高等離子體密度和濺射效率。
濺射成膜:高能離子轟擊靶材表面,使靶材原子沉積到基材上形成致密薄膜。此過(guò)程需控制熱量,避免樣品灼傷。