離子濺射儀的工作原理

　　離子濺射儀是一種緊湊的臺式涂層系統(tǒng)，特別適用于掃描電子顯微鏡成像中非導(dǎo)電樣品的高質(zhì)量涂層。樣品的干燥和清潔是離子濺射涂層的基本要求。如有必要，應(yīng)在交換樣品和陰極的位置通過火花放電清潔樣品表面，然后在濺射涂層之前恢復(fù)樣品。鐵、鎳、銅和鉛常用作離子濺射儀器的陰極材料。有時，電硬金、鉑、鈀、銦和其他金屬也可以用作陰極材料。氧通常用作離子濺射儀器的反應(yīng)氣體。



 

 
　　離子濺射儀的工作原理：
 
　　在低真空室中，在負電極和正電極之間加載數(shù)百伏以上的電壓以產(chǎn)生輝光放電，該輝光放電在電場的作用下加速正離子對目標電極(負電極)的轟擊，導(dǎo)致靶中原子的濺射并在樣品上形成薄膜。10eV是濺射原子的平均能量，因此會產(chǎn)生非常大的熱量。為了防止樣品被燒毀，應(yīng)特別注意電鍍材料的特性以及是否應(yīng)采取特殊保護方法。
 
　　直流冷陰極二極管型，靶材常溫，負電壓1-3kv，陽極接地。當高壓接通時，陰極發(fā)射電子，電子能量增加到1-3kev，在低真空(3-10pA)中轟擊氣體使其電離。激發(fā)的電子在電場中加速，并繼續(xù)轟擊氣體產(chǎn)生級聯(lián)電離，形成等離子體。
 
　　離子以1-3kev的能量轟擊陰極靶。當它們的能量高于目標原子的結(jié)合能時，目標原子或原子簇會脫離目標并與等離子體中的殘余氣體碰撞。因此，它們有不同的方向。當它們落在樣品表面上時，它們可以在粗糙的樣品表面上形成厚度均勻的金屬膜，并與樣品具有高的結(jié)合強度。如果腔室中的氣體繼續(xù)流動并且壓力保持恒定，此時的離子電流保持恒定。高壓的功率決定了最大離子電流，該電流通常被限制以保護高壓電源。