真空镀膜设备镀膜的过程中,无时无刻都离不开粒子的运动
点击数:621 发布时间:2015-5-5 8:33:43

  真空镀膜设备镀膜的过程中,无时无刻都离不开粒子的运动,在这里的粒子包括电子、原子、分子、离子,当它们发生碰撞时的会发生各种各样的互相作用,对于气体粒子常常发生的是电离和激发。

  譬如溅射真空镀膜机中,是通过电子与氩气分子相互碰撞产生氩离子。在电子碰撞氩气之前处于高速运动的状态,氩气分子是单原子结构,电子与原子发生非弹性碰撞,电子所带的动能传递到原子上,根据能量守恒定律,电子动能减少,原子内能增加,原子上的电子获得能量后从低能级跃迁到高能级,激发原子,由原子基态变成激发状态,不过这个时间非常短暂,可以说是一瞬间的事情,大约就可以维持10-7左右的时间。如果原子上的电子得到的能量足够大,可以摆脱原子核的束缚,成为自由电子,原子由电子、中子和质子组成,电子是带负电荷,中子不带电,质子带正电荷,原子中的电子电荷数和质子电荷数相等,所以原子都不带电,但当电子摆脱束缚成为自由电子离开原子,原子的质子电荷数大于电子电荷数,使原子变成离子带正电荷,靶材与电源阴极相接,带正电荷的氩离子在电场的作用下,向阴极加速度运动。当氩离子与靶材上的原子相碰撞,有部分离子的动能转移到原子上,原子被溅射出来,另外有部分离子与原子相撞后,原子上的电子转移到氩离子上,使氩离子获得所带电荷数相等的负电子,还原为氩原子,金属原子失去电子变成金属正离子,并获得部分动能。


  这就是溅射镀膜中氩气粒子的运动过程,由原子变成离子,再由离子变成原子,反反复复的过程。