光學鍍膜設備原理及工藝

　　磁控濺射系統在陰極靶材的背后放置100～1000Gauss 強力磁鐵, 真空室充入011～10Pa 壓力的惰性氣體(Ar),作為氣體放電的載體。光學鍍膜設備在高壓作用下Ar 原子電離成為Ar+離子和電子, 電子在加速飛向基片的過程中, 受到垂直于電場的磁場影響, 使電子產生偏轉, 被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內, 電子以擺線的方式沿著靶表面前進, 在運動過程中不斷與Ar 原子發生碰撞, 電離出大量的Ar+離子，經過多次碰撞后電子的能量逐漸降低, 擺脫磁力線的束縛, zui終落在基片、真空室內壁及靶源陽極上。而Ar+離子在高壓電場加速作用下, 與靶材的撞擊并釋放出能量, 導致靶材表面的原子吸收Ar+離子的動能而脫離原晶格束縛, 呈中性的靶原子逸出靶材的表面飛向基片, 并在基片上沉積形成薄膜。

　　簡單說：真空濺鍍室先由高真空泵抽至一定壓力之后，光學鍍膜設備通過恒壓儀器或質量流量計向濺鍍室內充入惰性氣體（如氬氣）至一恒定壓力（如2×10-1Pa 或5×10-1Pa ）后，在磁控陰極靶上施加一定功率的直流電源或中頻電源，在正負電*壓的作用下，陰極靶前方與陽極之間的氣體原子被大量電離，產生輝光放電，電離的過程使氬原子電離為Ar+離子和可以獨立運動的電子，在高壓電場的作用下，電子飛向陽極，而帶正電荷的Ar+離子則高速飛向作為陰極的靶材，并在與靶材的撞擊過程中釋放出其能量，獲得相當高能量的靶材原子脫離其靶材的束縛而飛向基體，于是靶材粒子沉積在靶對面的基體上形成薄膜。

　　濺射產額Y 隨入射離子能量E 變化的簡單示意圖，簡稱濺射曲線。從該圖可以看出濺射產額隨入射離子能量的變化有如下特征：存在一個濺射閾值，閾值能量一般為20~100 eV。當入射離子的能量小于這個閾值時，沒有原子被濺射出來。通常當入射離子的能量為1~10 keV時，濺射產額可以達到一個zui大值。當入射離子的能量超過10 keV 時，濺射產額開始隨入射離子的能量增加而下降。