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国际必赢仍然存在一些“魔术”现象,但是对于给定的合金或复合材料,所得膜如何具有与原始靶成分相同的成分均匀性并不是它们的其中之一。的确,国际靶材中的每个单独元素或分子都有一个相关的“国际产额”,它定义了每个撞击网址撞出了多少个粒子,但是在平衡条件下,这些因素趋向于消失。让我们快速看一下它是如何发生的。

国际本质上是国际体中带电粒子(网址)与靶表面上彼此原子键合的原子(或分子)之间的动量传递。当撞击的网址以足够的能量(通常为600ev -1000ev)击中靶的原子表面,并破坏靶材料中以晶格结构保持在一起的原子键时,这些键会断裂,并且粒子会被跌出到国际体中-希望朝向基板。但是,并非所有原子键都相等。每个元素,每个分子,每种合金,每种复合材料都具有一组独特的键,这些键将晶格内的各个原子粒子保持在一起。每个键能量都是唯一的,彼此不同。这些原子键能可以被测量和分类。相反,也可以测量和分类破坏这些原子键所需的能量。然而,在国际体的任何给定功率密度下以及对于国际体内的任何给定的网址质量,在该靶表面上仅存在唯一的撞击能量。这意味着在600ev的国际体中,氩网址具有与轰击靶表面的撞击能量相关的特定动量。因此,在给定国际体中具有奇异的撞击能量或撞击动量的情况下,逻辑上较弱的键合原子或分子比具有较强键合的原子或分子更容易撞击出来。实际上,这正是发生的情况。那么,看起来应该由弱结合原子比强结合原子组成的膜的可能性更大,那么,最终的必赢组份会是与把材料组份相同吗?

简单地,让我们看一个特定的组份,看看它是机制是如何的。例如由硅酸锆(ZrSiO4)复合材料组成的国际靶。如果我们在此处忽略氧气成分一分钟(这是完全不同的蠕虫罐头),而仅关注元素金属成分的比例,即锆和硅(Si并不是真正的金属,但我们也忽略它) ),起始目标材料中Zr与Si的比例为一比一(1:1)。但是Zr的原子键合能不同于Si。锆的原子键比硅的原子键弱。因此,当给定能量的单个网址撞击由Zr和Si原子组成的靶材表面时,更多的键合Zr原子会从靶材上撞出并进入国际体,最终停留在基板上。这将使所得的膜Zr富集或Si耗尽。这也将使靶表面的Zr耗尽或Si丰富。在很短的时间内就会出现一个平衡条件,使得靶表面的Zr原子更少,而给定比例的Si原子更多–与最初的1:1比例不同。有什么不同?那取决于所谓的“国际产额”。

国际产额是指每给定网址以给定量的动能撞击目标时,从目标表面国际或撞出的主体原子的数量。在这种情况下,对于给定的到达600电子伏特的氩网址,Zr的统计国际产率为0.7原子的Zr离开靶表面,而在相同的必赢条件下,据统计Si仅具有0.5个原子被射出。换句话说,离开靶表面的Zr原子是Si原子的0.7 / 0.5或1.4倍。但这仅是瞬时时间。因为随着这些“额外” Zr原子的离开,目标表面变得越来越富硅,因为在任何给定的时间单位内都会有更少的Si原子离开。在很短的时间内,就达到了基于国际产额的平衡。尽管较弱的键合Zr原子以更多的数量从表面撞出,但射出的原子变少了。结果,在靶表面上有更多的Si原子,因为它们以较少的数量离开。在某个时刻,这种原子平衡达到了平衡状态,实际离开Zr原子和Si原子的速率达到了与初始目标导航计量完全相同的比率。表面上的疏松键合的Zr原子较少,而键合更牢固的Si原子则更多。因此,它们现在不是以国际产额的比例而是以靶导航计量比的比例偏离。

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