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磁控溅射仪MSP-1S的原理分析

来源:秋山科技(东莞)有限公司   2024年03月31日 15:44  

 磁控溅射仪MSP-1S的原理分析


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图中可以看出存在e,e1, e2, e3四种电子,除此之外,还存在Ar和其分离出的Ar+离子 ;施加电场E,方向向下;靶材置于阴极。

一、电场E的作用

电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。

在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。

随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。

二、磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程

入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。

三、磁控溅射一般分为直流溅射和射频溅射

磁控溅射一般分为二种:直流溅射和射频溅射,其中直流溅射设备原理简单,在溅射金属时,其速率也快。而射频溅射的使用范围更为广泛,除可溅射导电材料外,也可溅射非导电的材料,同时还司进行反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射频的频率提高后就成为微波等离子体溅射,常用的有电子回旋共振(ECR)型微波等离子体溅射。


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MSP-1S

该设备专用于贵金属薄膜镀膜,用于SEM观察。这是一种用贵金属涂覆 SEM 样品以防止充电并提高二次电子产生效率的装置。除了使用磁控管靶电极进行低压放电外,还将样品台制成浮动式,以减少电子束流入对样品造成的损坏。操作简单,按一下按钮即可,没有任何技巧。它很小,不占用太多空间。它放在办公桌的一角会很有用
目的
这是用于SEM样品的金属镀膜装置。

主要产品规格

物品规格
电源AC100V(单相100V 10A)3P带地插头1口
旋转泵10L/min(装置内置)
设备尺寸宽200mm x 深350mm x 高345mm
(设备重量:14.6Kg)
样品室尺寸内径120mm x 高65mm(硬玻璃)
样品台尺寸直径50mm(浮动法)
电极-样品台距离35mm(使用辅助样品台时为25mm)
靶电极内置永磁体的磁控管型靶电极
目标金属规格Φ51mm,厚度0.1mm
Pt、Pt-Pd、Au、Au-Pd、Ag


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