溅射过程-靶材的溅射过程

作者：发布时间：2023-08-29 10:02:03点击：301

靶材的溅射过程当入射离子在与靶材的碰撞过程中，将动量传递给靶材原子，使其获得的能量超过其结合能量，才可能使靶原子发生溅射。这是靶材在溅射时主要发生的一个过程。实际上，溅射过程十分复杂，当高能入射离子轰击固体表面时，还会产生如图 2-64 所示的许多效应。例如，入射离子可能从靶表面反射，或在轰击过程中捕获电子后成为中性原子或分子，从表面反射; 离子轰击靶引起靶表面逸出电子，即所谓次级电子; 离子深入靶表面产生注入效应，称离子注入; 此外还能使靶表面结构和组分发生变化，以及使靶表面吸附的气体解吸和在高能离子入射时产生辐射射线等。

除了靶材的中性粒子，即原子或分子最终淀积为薄膜之外，其他一些效应会对溅射膜层的生长产生很大的影响。必须指出，图 2-64 中所示的各种效应或现象，在大多数辉光放电镀膜工艺中的基片上，同样可能发生。因为在辉光放电镀膜工艺中，基片的自偏压和接地极一样，都将形成相对于周围环境为负的电位所以也应将基片视为溅射靶，只不过二者在程度上有很大差异。

由于离子轰击固体表面所产生的各种现象与固体材料种类、入射离子种类及能量有关。表2-17 示出了用10~100eV 能量的Ar⁺对某些金属表面进行轰击时，平均每个入射离子所产生各种效应及其发生概率的大致情况。当靶材为介质材料时，一般溅射率比金属靶材的小，但电子发射系数小。

离子轰击固体表面所引起的各种效应