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磁控濺射儀MSP-1S的原理分析

發(fā)布時(shí)間:2024-03-31 點(diǎn)擊量:495

 磁控濺射儀MSP-1S的原理分析


圖片


圖中可以看出存在e,e1, e2, e3四種電子,除此之外,還存在Ar和其分離出的Ar+離子 ;施加電場(chǎng)E,方向向下;靶材置于陰極。

一、電場(chǎng)E的作用

電子在電場(chǎng)E的作用下,在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。

在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生E(電場(chǎng))×B(磁場(chǎng))所指的方向漂移,簡(jiǎn)稱(chēng)E×B漂移,其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng),則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng),而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。

隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。

二、磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程

入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程,和靶原子碰撞,把部分動(dòng)量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量,離開(kāi)靶被濺射出來(lái)。

三、磁控濺射一般分為直流濺射和射頻濺射

磁控濺射一般分為二種:直流濺射和射頻濺射,其中直流濺射設(shè)備原理簡(jiǎn)單,在濺射金屬時(shí),其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為廣泛,除可濺射導(dǎo)電材料外,也可濺射非導(dǎo)電的材料,同時(shí)還司進(jìn)行反應(yīng)濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射,常用的有電子回旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。


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MSP-1S

該設(shè)備專(zhuān)用于貴金屬薄膜鍍膜,用于SEM觀察。這是一種用貴金屬涂覆 SEM 樣品以防止充電并提高二次電子產(chǎn)生效率的裝置。除了使用磁控管靶電極進(jìn)行低壓放電外,還將樣品臺(tái)制成浮動(dòng)式,以減少電子束流入對(duì)樣品造成的損壞。操作簡(jiǎn)單,按一下按鈕即可,沒(méi)有任何技巧。它很小,不占用太多空間。它放在辦公桌的一角會(huì)很有用。
目的
這是用于SEM樣品的金屬鍍膜裝置。

主要產(chǎn)品規(guī)格

物品規(guī)格
電源AC100V(單相100V 10A)3P帶地插頭1口
旋轉(zhuǎn)泵10L/min(裝置內(nèi)置)
設(shè)備尺寸寬200mm x 深350mm x 高345mm
(設(shè)備重量:14.6Kg)
樣品室尺寸內(nèi)徑120mm x 高65mm(硬玻璃)
樣品臺(tái)尺寸直徑50mm(浮動(dòng)法)
電極-樣品臺(tái)距離35mm(使用輔助樣品臺(tái)時(shí)為25mm)
靶電極內(nèi)置永磁體的磁控管型靶電極
目標(biāo)金屬規(guī)格Φ51mm,厚度0.1mm
Pt、Pt-Pd、Au、Au-Pd、Ag


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