真空弧放電下不同尋常的陰極腐蝕圖案

對(duì)于真空弧放電下的弧斑導(dǎo)致的陰極材料的腐蝕研究其實(shí)由來(lái)已久。對(duì)于真空弧放電下的弧斑主要有兩種，一種是移動(dòng)較快、較小、較暗的弧斑，主要發(fā)生在較臟的靶面和氧化的靶面；另一種是移動(dòng)較慢、較大較亮的弧斑，其主要發(fā)生在干凈和惰性氣體放電時(shí)的靶面。而對(duì)于這兩種弧斑的出現(xiàn)也是可以通過(guò)弧斑的點(diǎn)燃機(jī)理，進(jìn)行理解，那就是靶表面的電場(chǎng)。臟污和氧化的靶面電場(chǎng)會(huì)減弱，導(dǎo)致新弧斑和舊弧斑不能連續(xù)，因此就會(huì)出現(xiàn)弧斑較暗較小。正因?yàn)榇嬖诓煌幕“吣Ｊ剑前忻娴母g情況也就不盡相同。+

圖1.(a)Ar放電下的Al靶表面弧光放電,(b)加入一定O2，1秒后Al靶表面的弧光放電，(c)加入一定O2，10秒后Al靶表面的弧光放電.

1）Ar與Ar+O2兩種情況下靶表面的弧光放電差異；

2）兩種情況下對(duì)靶的表面腐蝕凹坑的差異對(duì)比；

圖2 (a)Ar放電下的Al靶表面腐蝕坑,(b)加入一定O2后Al靶表面腐蝕坑，(c)圖(b)放大的腐蝕坑分布.

1) 不同放電氣體對(duì)靶表面的放電差異非常有趣，放電差異也導(dǎo)致了濺射的差異化。

2) 殘留在靶表面的輻射坑也特別有意思，通過(guò)腐蝕坑的直觀觀察，我們可以看到真空弧放電的弧斑規(guī)律以及相應(yīng)的問(wèn)題，那就是真空弧放電容易濺射出大的顆粒，這也是需要注意的問(wèn)題。