多成分的濺鍍可使用合金靶材,化合物靶材或反應(yīng)濺鍍。
1) 合金靶材
合金靶材中的元素濺出率會(huì)影響鍍層組成元素的濺鍍速率。舉例來(lái)說(shuō),在1KeV的Ar離子氣體中,S(Ni)=2.1與S(Fe)=1.4的濺射產(chǎn)出是Ni:Fe=(80×2.1):(20×1.4)。于是,在濺鍍的初期會(huì)使靶材產(chǎn)生富鐵區(qū),而鎳含量降低會(huì)提高鐵的濺鍍速率直到80:20的穩(wěn)定速率,造成表面組成變?yōu)?~72.7Ni:27.3 Fe。
注意:靶材表面元素的消耗,會(huì)造成各種元素的濃度梯度并促使擴(kuò)散,如鐵離開(kāi)表面使鎳擴(kuò)散至表面;靶材的冷卻可避免此擴(kuò)散行為。
2) 化合物靶材
將化合物靶材以分子與原子的形式濺射出,但需注意化合物組成元素濺射比例及各自蒸氣壓之差異造成鍍層成份比例偏差。舉例來(lái)說(shuō),對(duì)于一個(gè)金屬氧化靶材,濺鍍離子的流量η是 η= MO+ /(M+ + MO+)
η受M-O鍵結(jié)強(qiáng)度的影響。鍍層會(huì)較缺乏易氧化的原子,例如,石英鍍層會(huì)較缺乏氧原子;此種狀況可藉控制氣體成份以改善,例如可利用95%Ar:5%O2產(chǎn)生完全氧化的薄層以避免缺陷的產(chǎn)生。
3) 反應(yīng)濺鍍 化學(xué)氣相蒸鍍 (Chemical Vapor Deposition, CVD)
化學(xué)氣相蒸鍍是一種熱化學(xué)制程,主要是運(yùn)用含有欲蒸鍍材料的揮發(fā)性化合物氣體間的化學(xué)反應(yīng),使其生成物沉積于加熱的基材上。此制程的操作壓力一般為0.1 torr~1 atm。










