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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 溅射金属靶的辉光颜色问题
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ydar123

至尊木虫 (职业作家)

[交流] 溅射金属靶的辉光颜色问题

大家好，我使用磁控溅射沉积金属薄膜，可是最近经常用的那个靶出现了问题。在和以前气压和功率均一样的条件下，辉光光颜色本来应该为蓝色，可是现在怎么都变不到蓝色。现在辉光颜色是紫色。而且打开舱看以后金属靶表面有中间和圆圈周围是黄色。不知道是不是被氧化了？我把所有的真空都检查一边发现没有漏的地方。但是我发现所使用的那个把表面磁场好像是变弱了一点，我使用的普通靶，想问问各位高手磁场强度和辉光颜色之间有没有明确的联系？谢谢大家了！
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1楼 2013-07-03 16:36:00
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leongoall

专家顾问 (知名作家)
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ydar123: 金币+1 2013-07-04 08:16:59
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-07-06 01:37:55
磁控溅射靶面的磁场强度还不至于强到能引起溅射气体的等离子体发射光谱的强度，所以应该不是磁场强度变化引起的！辉光由蓝色（估计是氩气）变为紫色，说明气体成分应该是变了，另外，从靶表面的颜色变化也能看出是气体成分变了。但楼主说真空没问题，那我猜测是气源出问题了，因为功率不变的话，靶上被溅射出来的离子应该不至于能改变辉光颜色！

PS：请教一下楼主，如何判断靶表面的磁场强度变弱的呢？！
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2楼2013-07-04 02:10:36
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ydar123

至尊木虫 (职业作家)
引用回帖:
2楼: Originally posted by leongoall at 2013-07-04 02:10:36
磁控溅射靶面的磁场强度还不至于强到能引起溅射气体的等离子体发射光谱的强度，所以应该不是磁场强度变化引起的！辉光由蓝色（估计是氩气）变为紫色，说明气体成分应该是变了，另外，从靶表面的颜色变化也能看出是气 ...

谢谢你的回复。我使用的的确是氩气，你说的气体成分改变问题，这个问题我考虑了，我使用相同的靶材在其他的靶位（两个靶位都不是强磁靶）上，相同的气源、相同功率、相同气压条件下的辉光颜色是蓝色的，而且无论怎么样调变气压，辉光颜色均为蓝色，只是深浅程度不同。关于靶表面磁场强度变弱的问题，我是根据不同把表面对同一个螺丝刀的吸引力大小判断的。因为我使用的靶不是强磁靶，我个人认为它们对同一个螺丝刀的吸引力的强弱应该是相差不大。可是我出问题的靶的表面对螺丝刀的吸引明显比其他的靶位差了很多。不知道我的判断是否准确。如果我的判断有误还望纠正！多谢！
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3楼2013-07-04 08:29:00
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leongoall

专家顾问 (知名作家)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
ydar123: 金币+1 2013-07-06 09:43:56
引用回帖:
3楼: Originally posted by ydar123 at 2013-07-04 01:29:00
谢谢你的回复。我使用的的确是氩气，你说的气体成分改变问题，这个问题我考虑了，我使用相同的靶材在其他的靶位（两个靶位都不是强磁靶）上，相同的气源、相同功率、相同气压条件下的辉光颜色是蓝色的，而且无论怎 ...

你跟其他靶位相比对螺丝刀吸引力小并不代表这个靶位自己本身的磁场相对于之前变弱啊！再说了，磁控溅射一般都是用的永磁铁，我实在想不出一个永磁铁在没有猛烈撞击情况下磁场强度减弱的原因。

但是如果你同样气源在稍强磁场处得到蓝色辉光，而在较弱磁场处得到紫色辉光，建议你去查查氩气的原子光谱，都有哪些特征谱线！同样让我很困惑的是这么弱的磁场为何能改变氩等离子体发射光谱！
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4楼2013-07-06 03:06:58
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ydar123

至尊木虫 (职业作家)
引用回帖:
4楼: Originally posted by leongoall at 2013-07-06 03:06:58
你跟其他靶位相比对螺丝刀吸引力小并不代表这个靶位自己本身的磁场相对于之前变弱啊！再说了，磁控溅射一般都是用的永磁铁，我实在想不出一个永磁铁在没有猛烈撞击情况下磁场强度减弱的原因。

但是如果你同样气 ...

首先谢谢你的回复。你说的对两个不同靶位的磁场强度不同不能代表其中一个靶位本身的磁场强度变弱。我说的那个磁场较弱的靶位以前也是好，就是最近出现了一些问题。我使用的电源是射频电源，我这两天重新进行了实验验证，发现如果调整射频电源的匹配器中反溅调整到一个合适位置，就可以得到蓝色的辉光，而且不论改变气压，还是改变空间辉光颜色均变化正常。如果匹配器调整不合适的话就出现的紫色的辉光。关于这个问题你有什么看法么？
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5楼2013-07-06 09:51:08
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leongoall

专家顾问 (知名作家)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-07-09 02:04:33
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5楼: Originally posted by ydar123 at 2013-07-06 02:51:08
首先谢谢你的回复。你说的对两个不同靶位的磁场强度不同不能代表其中一个靶位本身的磁场强度变弱。我说的那个磁场较弱的靶位以前也是好，就是最近出现了一些问题。我使用的电源是射频电源，我这两天重新进行了实验 ...

你这么说我就觉得很正常了！

用射频源比较头疼的就是匹配器的调节，首先可以肯定的是，无论是自动匹配还是手动匹配，都很难达到反射功率为零的匹配。因此，匹配器调节的好坏，直接决定有多少功率被加到靶上了！靶上所施加射频功率（溅射功率）直接决定轰击到靶材表面气体离子的能量以及靶位附近等离子体的密度，这也是功率影响溅射速率的原因，靶材表面气体离子的能量直接决定了辉光的颜色，因此你溅射功率不变，在一定气压范围内，辉光颜色是不会随气压变化的（气压变化范围增大不一定，因为有可能辉光熄灭）。

建议首先查一下Ar的原子光谱，然后看一下不同颜色辉光对应的溅射功率是多大，说不定你可以在里面做一些文章，当然，是从等离子体角度，而不是从镀膜的角度！
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6楼2013-07-06 14:30:58
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liyipower

金虫 (小有名气)
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靶中毒了，洗一下靶就OK了吧。。。
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7楼2015-02-04 15:49:13
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CNHsdhcqcw

木虫 (小有名气)
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起辉颜色变化是不是因为溅射的现在是靶表面的那层黄色材料，楼主做的是银靶吗？

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8楼2024-04-12 11:01:02
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