靶片間距對(duì)成膜速率的影響

       除了濺射功率, 靶片間距也是影響成膜速率的重要因素之一。這主要是因?yàn)殡S著靶片間距的增加, 被濺射材料射向基片時(shí)與氣體分子碰撞的次數(shù)增多, 同時(shí)等離子密度也減弱, 動(dòng)能減少, 因此沉積速率減少。

圖5：不同靶片間距下的成膜速

      實(shí)驗(yàn)保持其他條件不變, 測(cè)試了不同靶片間距下Cr 靶、Ni- Cu 靶和Ag 靶的成膜速率如圖5�？梢�(jiàn), 隨著靶片間距的增加, 成膜速率迅速降低,在超過(guò)8 cm 以后成膜速率降低明顯變緩。

 靶片間距對(duì)薄膜性能的影響

        濺射鍍膜時(shí), 基片位于陽(yáng)極, 靶材位于陰極,則在兩極間形成輝光放電。基- 靶距將直接影響到輝光放電。若兩極距離較大, 放電比較集中在陰極和陽(yáng)極的中心, 使陰極濺射較強(qiáng)烈; 若距離太大, 在氣體中產(chǎn)生的離子會(huì)由于非彈性碰撞被慢化, 以至于當(dāng)其撞擊到陰極時(shí)已不能產(chǎn)生二次電子; 而距離較小, 則放電較分散, 陰極邊緣濺射較強(qiáng)烈; 若距離太小, 二次電子在撞擊陰極后不能進(jìn)行足夠能量的電力碰撞。因此, 靶材與基片之間必須保持一定的距離, 過(guò)大或過(guò)小鍍膜的均勻性和致密性都較差。

       實(shí)驗(yàn)保持其他條件不變, 在不同靶片間距下制備了Cr (150 nm)/Ni- Cu (460 nm)/Ag(200 nm) 結(jié)構(gòu)的金屬化薄膜, 可以看出, 初期隨著靶片間距的降低, 成膜速率降低, 產(chǎn)生的薄膜內(nèi)應(yīng)力也隨著降低, 于是薄膜抗拉強(qiáng)度和焊接性能都明顯提高; 當(dāng)靶片間距超過(guò)8cm 后, 薄膜沉積過(guò)慢, 結(jié)構(gòu)疏松, 致密性下降, 造成結(jié)合力和焊接合格率迅速下降。因此, 認(rèn)為8 cm 的靶片間距是比較合適的。