直流磁控溅射技术原理和特点

磁控溅射仪为一种用于物理学领域的分析仪器，于2015年05月25日启用。

磁控溅射为物理气相沉积的一种。金属、半导体、绝缘体等多材料的制备通常会采用一般的溅射法，其的特点为有着较为简单的设备，控制起来不困难，有着较大的镀膜面积以及有着较强的附着力等。在上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是使高速、低温、低损伤得以实现。由于高速溅射是在低气压下进行，必须要使气体的离化率得到有效地提高。磁控溅射利用将磁场往靶阴极表面引入，通过磁场约束带电粒子来使得等离子体密度提高进而使得溅射率增加。

直流磁控溅射技术原理和特点

在20世纪70年代，直流磁控溅射技术被人们开发了出来从而使阴极溅射的缺陷得到了解决，其使阴极溅射速率低和电子使基片温度升高的弱点得到了非常有效地克服，所以发展的十分迅速以及应用非常广泛。

其原理为在磁控溅射中，因为在磁场中运动电子受到洛仑兹力，它们的运动轨迹会有弯曲甚至螺旋运动的现象产生，会增长其运动路径，所以使得与工作气体分子碰撞的次数增加，增大等离子体密度，从而非常大地提高磁控溅射速率，并且能够工作于较低的溅射电压和气压下，使薄膜污染的倾向降低。另外一方面也使入射到衬底表面的原子的能量，得到提高，所以能够在较大程度上使薄膜的质量得到改变。与此同时，通过多次碰撞而使能量丧失的电子到达阳极时，已经变成低能电子，从而不会使基片过热。所以磁控溅射法的优点为“高速”、“低温”。该方法的特点为不可以对绝缘体膜进行制备，而且磁控电极中采用的不均匀磁场会使靶材有着显著的不均匀刻产生，从而造成靶材有着较低的利用率，通常只有20%-30%。