離子濺射（Ion Sputtering）是一種常見的薄膜沉積技術(shù)，它使用離子轟擊固體靶材來產(chǎn)生蒸發(fā)物，并將其沉積在基底上。以下是離子濺射儀的工作原理、組成和步驟：
工作原理：
離子濺射儀是在真空環(huán)境中進(jìn)行的，其工作原理包括：
- 通過真空泵系統(tǒng)，將反應(yīng)室內(nèi)的氣體抽出，以創(chuàng)造適合進(jìn)行薄膜沉積的真空環(huán)境。
- 在離子源中，采用離子源引發(fā)器產(chǎn)生離子束，離子束加速并聚焦，然后轟擊靶材表面。
- 靶材表面的原子會(huì)因離子轟擊而被濺射，形成蒸發(fā)物（通常是原子或離子），這些蒸發(fā)物然后會(huì)沉積在基底上，形成所需要的薄膜或涂層。
組成：
離子濺射儀通常由以下部分組成：
- 真空系統(tǒng)：包括真空泵等設(shè)備，用于創(chuàng)造高真空環(huán)境。
- 離子源：產(chǎn)生離子束的設(shè)備，一般是帶正電荷的離子。
- 靶材：通常是要用于濺射的目標(biāo)材料。
- 基底：材料在此處進(jìn)行沉積。
- 控制系統(tǒng)：用于控制離子源、靶材和基底等各項(xiàng)參數(shù)。
步驟：
離子濺射通常涉及以下一般步驟：
- 真空化：首先對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行真空泵抽真空，以消除氣體干擾，創(chuàng)造適宜的工作環(huán)境。
- 靶材濺射：通過加速離子束轟擊靶材表面，蒸發(fā)出目標(biāo)原子或分子。
- 基底沉積：蒸發(fā)出的原子或分子通過惰性氣體，如氬氣，載帶到基底上沉積形成薄膜。
- 監(jiān)控和調(diào)節(jié)：實(shí)時(shí)監(jiān)測薄膜的厚度、成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等參數(shù)，并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
總的來說，離子濺射儀通過離子轟擊靶材產(chǎn)生蒸發(fā)物，并沉積在基底上，從而實(shí)現(xiàn)薄膜或者涂層的制備。這種技術(shù)在工藝簡單、沉積速率可控、薄膜的表面光滑度和致密性較高等方面有很大優(yōu)勢，在光電子器件、光伏器件、導(dǎo)電涂層等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
