用高能粒子(通常是由電場加速的正離子)轟擊固體表面，固體表面的原子、分子與入射的高能粒子交換動能后從固體表面飛濺出來的現(xiàn)象稱為濺射。濺射出來的原子(或原子團(tuán))具有—定的能量，它們可以重新沉積凝聚在固體基片表面上形成薄膜，稱為濺射鍍膜。通常是利用氣體放電產(chǎn)生氣體電離，其正離子在電場作用下高速轟擊陰極靶材，擊出陰極靶材的原子或分子，飛向被鍍基片表面沉積成薄膜。

　　濺射鍍膜現(xiàn)象

　　具有一定能量的離子入射到靶材表面時，入射離子與靶材中的原子和電子相互作用，可能發(fā)生如圖1 所示的一系列物理現(xiàn)象，其一是引起靶材表面的粒子發(fā)射，包括濺射原子或分子、二次電子發(fā)射、正負(fù)離子發(fā)射、吸附雜質(zhì)解吸和分解、光子輻射等；其二是在靶材表面產(chǎn)生一系列的物化效應(yīng)，有表面加熱、表面清洗、表面刻蝕、表面物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或分解；第三是一部分入射離子進(jìn)入到靶材的表面層里，成為注入離子，在表面層中產(chǎn)生包括級聯(lián)碰撞、晶格損傷及晶態(tài)與無定型態(tài)的相互轉(zhuǎn)化、亞穩(wěn)態(tài)的形成和退火、由表面物質(zhì)傳輸而引起的表面形貌變化、組分及組織結(jié)構(gòu)變化等現(xiàn)象。

圖1 入射荷能離子與靶材表面的相互作用

　　被荷能粒子轟擊的靶材處于負(fù)電位，所以也稱濺射為陰極濺射。將物體置于等離子體中，當(dāng)其表面具有一定的負(fù)電位時，就會發(fā)生濺射現(xiàn)象，只需要調(diào)整其相對等離子體的電位，就可以獲得不同程度的濺射效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜，濺射清洗或濺射刻蝕以及輔助沉積過程。濺射鍍膜、離子鍍和離子注入過程中都利用了離子與材料的這些作用，但側(cè)重點(diǎn)不同。濺射鍍膜中注重靶材原子被濺射的速率；離子鍍著重利用荷能離子轟擊基片表層和薄膜生長面中的混合作用，以提高薄膜附著力和膜層質(zhì)量；而離子注入則利用注入元素的摻雜、強(qiáng)化作用，以及輻照損傷引起的材料表面的組織結(jié)構(gòu)與性能的變化。荷能粒子轟擊固體表面產(chǎn)生各種效應(yīng)的發(fā)生幾率見表1。

表1 粒子轟擊固體表面所產(chǎn)生各種效應(yīng)的幾率