離子濺射儀是一種緊湊的臺(tái)式涂層系統(tǒng)，特別適用于掃描電子顯微鏡成像中非導(dǎo)電樣品的高質(zhì)量涂層。樣品的干燥和清潔是離子濺射涂層的基本要求。如有必要，應(yīng)在交換樣品和陰極的位置通過(guò)火花放電清潔樣品表面，然后在濺射涂層之前恢復(fù)樣品。鐵、鎳、銅和鉛常用作離子濺射儀器的陰極材料。有時(shí)，電硬金、鉑、鈀、銦和其他金屬也可以用作陰極材料。氧通常用作離子濺射儀器的反應(yīng)氣體。
離子濺射儀的工作原理：
在低真空室中，在負(fù)電極和正電極之間加載數(shù)百伏以上的電壓以產(chǎn)生輝光放電，該輝光放電在電場(chǎng)的作用下加速正離子對(duì)目標(biāo)電極(負(fù)電極)的轟擊，導(dǎo)致靶中原子的濺射并在樣品上形成薄膜。10eV是濺射原子的平均能量，因此會(huì)產(chǎn)生非常大的熱量。為了防止樣品被燒毀，應(yīng)特別注意電鍍材料的特性以及是否應(yīng)采取特殊保護(hù)方法。
直流冷陰極二極管型，靶材常溫，負(fù)電壓1-3kv，陽(yáng)極接地。當(dāng)高壓接通時(shí)，陰極發(fā)射電子，電子能量增加到1-3kev，在低真空(3-10pA)中轟擊氣體使其電離。激發(fā)的電子在電場(chǎng)中加速，并繼續(xù)轟擊氣體產(chǎn)生級(jí)聯(lián)電離，形成等離子體。
離子以1-3kev的能量轟擊陰極靶。當(dāng)它們的能量高于目標(biāo)原子的結(jié)合能時(shí)，目標(biāo)原子或原子簇會(huì)脫離目標(biāo)并與等離子體中的殘余氣體碰撞。因此，它們有不同的方向。當(dāng)它們落在樣品表面上時(shí)，它們可以在粗糙的樣品表面上形成厚度均勻的金屬膜，并與樣品具有高的結(jié)合強(qiáng)度。如果腔室中的氣體繼續(xù)流動(dòng)并且壓力保持恒定，此時(shí)的離子電流保持恒定。高壓的功率決定了最大離子電流，該電流通常被限制以保護(hù)高壓電源。
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