自由基辅助溅射(Radical assisted sputtering, RAS)

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RAS 将真空室分为溅射区域(Sputtering-Zone)和反应区域（氧化或氮化）(Oxygen or Nitrogen-Zone)。由反应区导入的反应气体O₂/N₂在射频ICP的作用下，生成反应活性很强的自由基，可以迅速反应生成所需要的薄膜。在传统的反应磁控溅射系统中，溅射和反应两个过程同时同地发生；RAS 将溅射过程和反应过程在时间和空间上分离开来，溅射发生在溅射区，反应发生在反应区。溅射时靶材表面处于金属态还原区，可以获得很高的沉积速率，同时减小氧化带来的靶表面异常弧光放电现象，保证沉积薄膜的均匀性。但同时要求每一个周期待反应的膜层在原子层级的厚度，否则存在反应不充分的风险。

下图给出了 RAS 的真空室示意图，其中 S-zone 表示溅射区，O-zone 表示反应区。衬底被分别固定在旋转的鼓状样品架的侧面和两片孪生靶的缝隙之间。如图所示，固定在鼓上的衬底制备得到的薄膜称为正向沉积薄膜(Forward film，简称 F)，固定在两片孪生靶的缝隙之间的衬底沉淀得到的薄膜称为反向沉积薄膜(Backward film，简称 B)。

典型的 RAS 镀膜过程如下：衬底置于圆形衬底鼓上，镀膜时鼓逆时针旋转，在溅射区 1 溅射沉积一种金属及其低值氧化物(M 或 MOx，其中 M 代表金属)，接着旋转至溅区 2 处再溅射另一种金属及其低值氧化物，后转到反应区进行反应成为氧化物或氮化物薄膜，这样便完成了一个镀膜周期。之后不断重复上述周期过程溅射沉积得到所设计的薄膜。

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