離(lí)子濺射儀的工作(zuò)原理

　　離子濺(jiàn)射儀是一(yī)種緊湊(còu)的台式塗層(céng)係(xì)統(tǒng)，特別適(shì)用於掃描電(diàn)子顯微(wēi)鏡成像(xiàng)中非導(dǎo)電樣品的高質量塗(tú)層。樣(yàng)品(pǐn)的幹(gān)燥和清潔是離(lí)子濺射(shè)塗層的基(jī)本要求。如(rú)有必(bì)要(yào)，應(yīng)在(zài)交(jiāo)換樣(yàng)品和(hé)陰極(jí)的位(wèi)置(zhì)通過火花放(fàng)電清潔樣品(pǐn)表麵，然(rán)後(hòu)在濺射(shè)塗層之(zhī)前恢(huī)復樣品。鐵，鎳，銅(tóng)和(hé)鉛常用作離子濺(jiàn)射(shè)儀器(qì)的陰(yīn)極(jí)材(cái)料。有時，電硬金，鉑，鈀，銦和其(qí)他金屬也(yě)可(kě)以用作陰極材(cái)料。氧通常用(yòng)作離子濺射(shè)儀器的反應(yīng)氣體(tǐ)。



 

 
　　離子濺射儀的工作原(yuán)理：
 
　　在(zài)低真(zhēn)空室中(zhōng)，在負電(diàn)極和正電(diàn)極(jí)之(zhī)間(jiān)加載數(shù)百(bǎi)伏以(yǐ)上的電壓以產生輝(huī)光放電(diàn)，該輝光(guāng)放電在(zài)電(diàn)場(cháng)的作用下加(jiā)速(sù)正(zhèng)離子(zǐ)對目(mù)標(biāo)電極(jí)(負電極(jí))的轟擊(jī)，導(dǎo)致靶(bǎ)中原子的(dí)濺射並在樣品上形(xíng)成薄膜。10eV是濺射原(yuán)子的平(píng)均能(néng)量，因此會(huì)產(chǎn)生(shēng)非常大的熱量。為(wéi)了防(fáng)止(zhǐ)樣品被燒(shāo)毀(huǐ)，應特別注意電鍍材(cái)料的特性(xìng)以及是否(fǒu)應采(cǎi)取特殊(shū)保護方法。
 
　　直流冷陰(yīn)極二極管(guǎn)型(xíng)，靶材(cái)常溫，負電(diàn)壓1-3kv，陽極(jí)接(jiē)地。當(dāng)高(gāo)壓接(jiē)通時，陰(yīn)極發射電子，電子能量(liáng)增加到1-3kev，在(zài)低真空(3-10pA)中轟擊氣(qì)體使其電離。激發(fā)的(dí)電子(zǐ)在電場中(zhōng)加速，並繼(jì)續轟擊(jī)氣(qì)體(tǐ)產(chǎn)生級聯(lián)電(diàn)離(lí)，形成等(děng)離子體。
 
　　離子以(yǐ)1-3kev的(dí)能量(liáng)轟擊陰(yīn)極靶(bǎ)。當它(tā)們的(dí)能量高於目(mù)標(biāo)原(yuán)子(zǐ)的結(jié)合(hé)能時，目標原子(zǐ)或(huò)原子簇(cù)會(huì)脫(tuō)離目(mù)標並(bìng)與(yǔ)等(děng)離(lí)子(zǐ)體中的殘(cán)餘氣(qì)體(tǐ)碰撞。因(yīn)此，它(tā)們有不(bù)同的(dí)方向。當它們落在(zài)樣(yàng)品表麵上時，它們可(kě)以(yǐ)在粗糙(cāo)的(dí)樣(yàng)品(pǐn)表麵(miàn)上形成厚度均(jūn)匀的金(jīn)屬膜(mó)，並(bìng)與樣(yàng)品具有(yǒu)高的結(jié)合強度(dù)。如果腔室(shì)中(zhōng)的氣(qì)體(tǐ)繼續(xù)流動(dòng)並(bìng)且壓(yā)力(lì)保持(chí)恒(héng)定(dìng)，此時(shí)的(dí)離(lí)子(zǐ)電(diàn)流保(bǎo)持(chí)恒(héng)定。高壓的功(gōng)率(shuài)決定了最(zuì)大(dà)離子電流(liú)，該(gāi)電(diàn)流通常(cháng)被(bèi)限製以保護(hù)高壓(yā)電源。