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技术文章

溅射薄膜的生长

    用溅射法制备薄膜时,到达基片的溅射粒子的能量比蒸发法的要大得多,因此会给薄膜的形成带来一系列的影响,除了使膜与基片的附着力增加外,还会由于高能离子轰击薄膜表面使其温度上升而改变薄膜的结构,或使薄膜内部应力增加等。溅射粒子的能量与溅射电压、基片与靶的距离、真空室气体的压强等密切相关,因此薄膜的形态及结构就与上述因素有关。图5一11给出了工作气体压强和基片温度与薄膜结构之间的关系。区域I为多孔柱状区,呈现葡萄状结构;有较多的气孔;区域II为致密纤维状区,比区域I致密,气孔少;区域Ⅲ为完全致密的柱状晶粒区;区域Ⅳ为高温导致柱状晶变为等轴晶粒区。溅射薄膜常常呈现柱状结构,犹如许多直径约为几百埃的小柱体紧密地聚集在一起而形成的。这种柱状结构被认为是由于原子或分子在基片上具有有限的迁移率所引起的。这种柱状结构由于在小柱体之间留下了很多类似毛细孔的空隙,将使薄膜的性能容易变化。