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直流磁控濺射儀在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用
直流磁控濺射儀是一種基于磁場(chǎng)與直流電場(chǎng)協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)金屬薄膜快速沉積的表面鍍膜設(shè)備,直流磁控濺射儀主要用于在真空室內(nèi)通過(guò)直流電源施加電壓，使氬氣電離,產(chǎn)生的氬離子轟擊靶材 ，使靶材表面的原子或分子沉積在基片上形成薄膜。
直流濺射磁控儀的優(yōu)點(diǎn)包括基片升溫低、沉積速率快、膜層損傷小等。只要能把材料制成靶材，都可以使用直流濺射磁控儀進(jìn)行濺射鍍膜。同時(shí)，濺射所制備的薄膜在膜基結(jié)合力、致密性、純度和成膜均勻性等方面都有良好的表現(xiàn)。此外，它的制備工藝具有很好的重復(fù)性和厚度均勻性，適用于大面積制備薄膜，且涂層的厚度可以通過(guò)膜厚儀進(jìn)行準(zhǔn)確控制。相較于傳統(tǒng)濺射，效率明顯提升。磁場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)軌跡，延長(zhǎng)其路徑，增加電離幾率，形成高密度等離子體，提升沉積效率。冷濺射技術(shù)適用于溫度敏感樣品。電子在磁場(chǎng)約束下，大部分能量被消耗在與氬原子的碰撞和電離過(guò)程中，減少了電子直接轟擊基片的能量，從而有效降低基片溫度。
直流磁控濺射儀的工作原理如下：
真空室內(nèi)的氣體電離：在真空室內(nèi)充入適量的氬氣，通過(guò)直流電源在陰極(靶材)和陽(yáng)極(鍍膜室壁)之間施加電壓，使氬氣電離產(chǎn)生氬離子(Ar+)和電子。
轟擊靶材：氬離子在電場(chǎng)作用下轟擊靶材表面，使靶材表面的原子或分子被濺射出來(lái)。
沉積薄膜：濺射出的原子或分子沉積在基片上，形成所需的薄膜。
二次電子的約束：產(chǎn)生的二次電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下，做螺旋運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)了在等離子體中的停留時(shí)間，進(jìn)一步電離出大量的氬離子，提高沉積速率。
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