Fester Zustand – die kinetische Energie der thermischen Bewegung der mikroskopischen Grundkomponenten ist kleiner als die potentielle Wechselwirkungsenergie zwischen den Komponenten → aneinander gebundene räumliche Positionen sind relativ fest

Flüssiger Zustand – die thermische Bewegungsenergie von Molekülen entspricht der potentiellen Energie der intermolekularen Wechselwirkung → Moleküle können sich selbstständig bewegen, aber die meisten Moleküle können die Oberflächenbindungsenergie an der Grenze nicht überwinden

Gaszustand – die thermische Bewegung von Molekülen kann die Interaktionsbarriere zwischen Molekülen (einschließlich der Oberflächenbindungsenergie) überwinden → die Moleküle werden zu freien Individuen untereinander und nehmen den größtmöglichen Raum ein.

Plasmazustand – wenn die Temperatur bis zu einem Punkt ansteigt, an dem die kinetische Energie der thermischen Bewegung zwischen Atomen/Molekülen der Ionisierungsenergie entspricht → teilweise ionisiertes Gas, werden die Grundkomponenten des Systems zu Ionen und Elektronen (kann eine große Anzahl von Atomen enthalten). und Moleküle)

Plasma eigentlich als gasförmiges Medium

Die Nettogebühr beträgt 0

Es gibt relativ wenige geladene Ionen (in 1.000.000 neutralen Atomen kann es ein geladenes Ion geben)

Erfordert, dass dem Gas Energie zugeführt wird

Entstehungsprozess

Platzieren Sie zwei parallele Elektrodenplatten in einem geschlossenen Behälter. Die erzeugten Elektronen regen neutrale Atome oder Moleküle an. Wenn die angeregten Teilchen in den Grundzustand zurückkehren, geben sie Energie in Form von Licht ab.

Leuchtender Bereich

dunkler Bereich

Hohe Ionisationsrate, leicht zu glühen

Inertgas, nicht reaktiv

günstiger Preis

Die Elektronen kollidieren mit Argonatomen, während sie unter der Wirkung des elektrischen Feldes in Richtung des Substrats beschleunigt werden → ionisieren eine große Anzahl von Argonionen und Elektronen, und die Elektronen fliegen in Richtung des Substrats

Argonionen beschleunigen und bombardieren das Ziel unter der Wirkung des elektrischen Feldes, wobei eine große Anzahl von Zielatomen/-molekülen herausgesputtert wird und die neutralen Zielatome/-moleküle auf dem Substrat abgeschieden werden, um einen Film zu bilden.

Die Sekundärelektronen werden durch die Loren-Magnetkraft beeinflusst, während sie in Richtung des Substrats beschleunigt werden, und werden im Plasmabereich nahe der Targetoberfläche gebunden. Die Plasmadichte in diesem Bereich ist hoch und die Sekundärelektronen kollidieren und ionisieren unter der Wirkung Das Magnetfeld erzeugt eine große Menge an Argon-Ionen und bombardiert das Ziel. Nach mehreren Kollisionen nimmt die Energie der Elektronen allmählich ab und sie lösen sich von den Beschränkungen der magnetischen Linien → entfernen sich vom Ziel und werden schließlich auf dem Ziel abgelagert Substrat.

Beim Magnetronsputtern sind aufgrund der Einstellung des Magnetfelds die Richtung des Magnetfelds und des elektrischen Felds senkrecht zur Targetoberfläche, wodurch die Elektronenbahn auf die Nähe der Targetoberfläche begrenzt wird.

Die resultierenden Materialpartikel haften stark an der Matrix

Die Dickenverteilung des gesputterten Films ist gleichmäßiger als die des aufgedampften Films

Geeignet für die Filmbildung von Metallen, Legierungen und Verbundwerkstoffen mit hohem Schmelzpunkt

Gasmoleküle zerfallen in kleinere „freie Radikale“

Freie Radikale rekombinieren automatisch in einen stabilen Zustand

(Lawinenionisation)

Nach dem Elektronenstoß bleibt das Atom intakt, geht aber in einen angeregten Zustand über → der angeregte Zustand fällt zurück, Die überschüssige Energie wird in Photonen umgewandelt und die Energie wird freigesetzt → das Plasma emittiert Licht (Entspannung)