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反应溅射是等离子体溅射工艺的一种变体,用于在基底材料上沉积薄膜。在此过程中,靶材料,如铝或金,释放到一个由带正电荷的活性气体构成的大气室中。该气体与目标材料形成化学键,并以化合物的形式沉积在基底材料上。当正常等离子溅射在真空室中进行时,真空室已经没有大气,反应溅射是在真空室中进行的,真空室是由活性气体组成的低压大气,机器上的特殊泵将由碳、氧、氮等微量元素组成的正常大气排除,然后将氩气等气体充满真空室,氧或氮。反应溅射过程中的反应气体带有正电荷。然后靶材料,如钛或铝,以气体的形式释放到腔室中,在强磁场作用下,靶材料变成负离子,带负电荷的靶材被带正电荷的活性物质吸引,两种元素在沉积在基底上之前结合在一起,这样就可以用氮化钛(TiN)等化合物制成薄膜或氧化铝(Al2O3)。反应溅射大大提高了化合物制成薄膜的速度。而传统的等离子溅射在用单一元素制造薄膜时是合适的,复合膜的形成需要很长的时间。作为薄膜过程的一部分,强迫化学物质结合有助于加快它们在基底上的沉积速度。必须小心控制反应溅射室中的压力,以使薄膜的生长达到最大在低压下,薄膜的形成需要很长的时间,在高压下,活性气体会"毒害"靶表面,也就是靶材受到负电荷的时候,这不仅降低了下面衬底上薄膜的生长速度,而且增加了中毒的速率;负粒子越少,它们与带正电荷的反应气体形成的化学键就越少,因此,有越多的活性气体毒害目标表面。监测和调整系统中的压力有助于防止这种中毒,并使薄膜快速生长。
  • 发表于 2020-09-17 10:40
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  • 分类:文化艺术

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