陰極濺射

濺射和輝光放電

具有足夠能量的帶電粒子或中性粒子碰撞物體表面時，可把能量傳遞給表面的原子。只要表面原子獲得的能量大於本身的電離能，就能擺脫周圍原子的束縛而離開物體表面，這種現象稱為濺射。

輝光放電是在真空度為幾百帕(Pa)的真空中，在兩個電極之間加上高壓時產生的放電現象。圖2-1表示加直流電壓時的輝光放電現象。

輝光放電現象的特性是：輝光的分布不均勻，可分為如圖2-1所示的八個區；電壓降絕大部分落在克魯克斯暗區；各區域隨真空度和電流的改變而變化，也隨著兩極間距離的改變而變化。

圖1 直流輝光放電現象

當真空室內的真空度為13Pa時，在陰陽兩電極間加上一定的電壓，氣體發生自激放電，從陰極發射出的原子或原子團可沉積在陽極或真空室的壁上。這種濺射稱為陰極濺射。

圖二陰極濺射原理圖

陰極濺射放電迴路，是靠氣體放電產生的正離子向陰極運動和一次電子向陽極運動形成的，放電過程是靠正離子撞擊陰極產生二次電子，通過克魯克斯暗區被加速，以補充一次電子的消耗來維持。因此，外部電路中測得的放電是轟擊靶的正離子流和陰極發射的二次電子流之和。

濺射法鍍膜具有如下優缺點：

優點:

(1)任何物質均可以濺射，尤其高熔點、低蒸汽壓元素和化合物；

(2)濺射鍍膜密度高，厚度均勻，無氣孔，與基底結合牢固。

缺點：

(1)濺射設備複雜，需要真空系統及高壓裝置；

(2)沉積速率低。