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离子溅射镀膜原理及特点

离子溅射镀膜

原理：离子溅射镀膜是在部分真空的溅射室中辉光放电，产生正的气体离子；在阴极（靶）和阳极（试样）间电压的加速作用下，荷正电的离子轰击阴极表面，使阴极表面材料原子化；形成的中性原子，从各个方向溅出，射落到试样的表面，于是在试样表面上形成一层均匀的薄膜。

特点：对于任何待镀材料，只要能做成靶材，就可实现溅射（适合制备难蒸发材料，不易得到高纯度的化合物所对应的薄膜材料）；溅射所获得的薄膜和基片结合较好；溅射工艺可重复性好，膜厚可控制，同时可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜。

场发射扫描电镜(FESEM)

场发射扫描电镜（FESEM）是电子显微镜的一种，其原理是利用二次电子或背散射电子成像，对样品表面放大一定的倍数进行形貌观察，同时利用电子激发出样品表面的特征X射线来对微区的成分进行定性定量分析，是我们材料研究分析中一双亮丽的“眼睛”。

扫描电镜按照电子分类可以分为钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)三种，场发射扫描电镜相比于钨灯丝、六硼化镧，具有电子束斑小、高分辨率、稳定性好等特点。

二次电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分

电子经过一系列电磁透镜成束后，打到样品上与样品相互作用，会产生二次电子、背散射电子、俄歇电子以及X射线等一系列信号。所以需要不同的探测器譬如二次电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成象，但习惯上，仍然将X射线分析系统划分到成象系统中。

有些探测器造价昂贵，比如Robins式背散射电子探测器，这时，可以使用二次电子探测器代替，但需要设定一个偏压电场以筛除二次电子。

热场发式电子是在1800K温度下操作,避免了针尖flash

热场发式电子是在1800K温度下操作，避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面，所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度，并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似，但其电子能量散布却比冷式大3~5倍，影像分辨率较差，通常较不常使用。

萧基发射式的操作温度为1800K，它系在钨(100)单晶上镀ZrO覆盖层，ZrO将功函数从纯钨的4.5eV降至2.8eV，而外加高电场更使电位障壁变窄变低，使得电子很容易以热能的方式跳过能障(并非穿隧效应)，逃出针尖表面，所需真空度约10-8~10-9torr。其发射电流稳定度佳，而且发射的总电流也大。而其电子能量散布很小，仅稍逊于冷场发射式电子。其电子源直径比冷式大，所以影像分辨率也比冷场发射式稍差一点。