磁控濺射是物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD）的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料，且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優點，而上世紀 70 年代發展起來的磁控濺射法更是實現了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。

磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞，使其電離產生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發生濺射。

在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產生的二次電子會受到電場和磁場作用，產生E（電場）×B（磁場）所指的方向漂移，簡稱E×B漂移，其運動軌跡近似于一條擺線。若為環形磁場，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動，它們的運動路徑不僅很長，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內，并且在該區域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材，從而實現了高的沉積速率。

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點火和濺射很方便。這是因為靶（陰極），等離子體，和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體如陶瓷則回路斷了。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強的電容。這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時接地技術很復雜，因而難大規模采用。為解決此問題，發明了磁控反應濺射。

濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程：首先，入射粒子與靶材原子發生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子，某些靶材原子的動能**過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產生離位原子，并進一步和附近的原子依次反復碰撞，產生碰撞級聯。當這種碰撞級聯到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。

磁控濺射設備的主要用途
（1）各種功能性薄膜：如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽能電池的光電轉換效率。
（2）裝飾領域的應用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機外殼，鼠標等。
（3） 在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術，主要應用在化學氣相沉積（CVD）或金屬有機
（4）化學氣相沉積（MOCVD）生長困難及不適用的材料薄膜沉積，而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。
（5） 在光學領域：中頻閉合場非平衡磁控濺射技術也已在光學薄膜（如增透膜）、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面得到應用。特別是透明導電玻璃目前廣泛應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。
（6）在機械加工行業中，表面功能膜、超硬膜，自潤滑薄膜的表面沉積技術自問世以來得到長足發展，能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩定性能，從而大幅度地提高涂層產品的使用壽命。
磁控濺射除上述已被大量應用的領域，還在高溫**導薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發揮重要作用。

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