二极溅射镀膜

　　二极溅射镀膜是指在真空环境中利用粒子轰击靶材产生的溅射效应，使得靶材原子或分子从固体表面射出，在基片上沉积形成薄膜的过程。属于物理气相沉积(PVD)制备薄膜技术的一种。也可称为直流二极溅射镀膜，二极阴极溅射镀膜。

　　原理简介

　　在真空设备中通入惰性气体(一般为氩气Ar)，在两极加上一定电压使其电离产生等离子体，靶材表面加上一定的负偏压，使得等离子体中的正离子飞速向靶材表面运动，撞击靶材表面使其产生溅射效应产生靶原子，靶材原子在真空室中自由运动，于工件表面沉积，从而形成薄膜。实际上是靶材由固相变成气相再变回固相的过程。

　　优点：二极溅射镀膜最大优点就是结构简单，控制不困难，三个主要工艺参量是工作压力P(一般以氩为工作气体)，电压U，电流I。这三者只要有两个参数固定，第三个也就固定了，操作时重复性很好。如果操作得法，则溅射镀膜均匀区可达到靶直径的75%，膜厚偏差范围为 ±5 %～±10%。

　　缺点：首先，一般溅射装置的排气系统基本上都用油扩散泵系统，二极溅射的工作压力比较高(通常高于1Pa)，在此压力范围内，扩散泵几乎不起作用，主阀处于关闭状态，排气速度小，本底真空和氩气中残留气氛对溅射镀膜影响极大。

　　其次，二极溅射镀膜的沉积速率低，10μm以上的厚膜不宜采用此法镀制。二极溅射速率之所以比较低，是由其放电形式所决定的。二极溅射阴极和阳极间的距离通常在2~6㎝左右，间距过大，沉积速率下降太快。间距过近，二次电子在两极间的运动距离过短，维持放电困难。靶面的热量耗散不出去也是阻碍溅射速率提高的一个原因。二极溅射靶电压高(几千伏)，靶电流低，靶的热耗散功率成了提高靶功率的障碍。

　　最后，大量的二次电子直接轰击基片，使基片温度过高是二极溅射又一明显的缺点。这会使基片造成某些性能不可逆变化的辐射损伤。

　　发展应用

　　二极溅射镀膜由于装置的基本构造简单，早起在实验室和工业生产中都曾经采用过，但现在看来，随着溅射镀膜技术的发展，如磁控溅射镀膜，装置得到了更好的改善，如今二极溅射这种装置的实用意义已不大。