інші типи дрейфових рухів, наприклад градієнтний і відцентровий дрейф, викликаються неоднорідністю магнітного поля і викривленням його силових ліній. Швидкості цих видів, рухів залежать від маси заряду частинки, що призводить до поділу зарядів і появі струмів. Сумарна швидкість дрейфу зарядженої частинки в магнітному полі з вигнутими силовими лініями складається з швидкостей градиентного і відцентрового дрейфов.
В магнетронних системах неоднорідними є як електричне, так і магнітне поля, і тому в плазмі розряду існують всі перераховані вище типи дрейфових рухів заряджених частинок.
Характеристики розрядного проміжку
При низькому тиску розряд в розпилювальної системі з холодним катодом підтримується в основному за рахунок вторинних електронів, еміттіруемих з катода під дією іонного бомбардування. Вибиті з катода електрони прискорюються в області темного катодного простору і з великими енергіями входять в область плазми, де роблять іонізуючі зіткнення з атомами робочого газу доти, поки не втратять енергію або не потраплять на анод.
При використовуваних в магнетронних системах магнітних полях і невеликий області існування плазми магнітне поле практично не робить впливу на траєкторію руху іонів, тобто вони вільно під дією електричного поля йдуть на мішень по траєкторіях, близьким до прямолінійним . Електрони ж, переміщаючись по складних траєкторіях в області магнітної пастки, здійснюють багаторазові зіткнення з атомами робочого газу. Отже, справедливо припустити, що основну роль в процесах утворення і підтримки плазми в магнетронних розпилювальних системах грають електрони.
Якщо електрон не зіткнеться на своєму шляху з іншого часткою, то він повертається до катода і може бути назад захоплений ім. Ймовірність захоплення досить велика, оскільки довжина вільного пробігу електрона значно більше довжини циклоїди. Однак через хвильових процесів у плазмі та неоднорідності магнітного й електричного полів ймовірність захоплення зменшується і вважають, що вона становить 0,5.
Електрони, які потрапляють в магнітну пастку і не повертаються на катод, починають здійснювати зіткнення в плазмі, в результаті яких (а також коливань в плазмі) переміщуються в бік анода. Зробивши кілька іонізуючих зіткнень, електрон втрачає енергію і дифундує до анода. Область, в межах якої електрон втрачає енергію, є областю існування плазми. Кордон цій області в розряді магнетронній системи по суті умовний анод.
Локалізація плазми розряду
Однією з особливостей магнетронних розпилювальних систем є локалізація плазми аномального тліючого розряду у розпилюється поверхні мішені, причому плазма має форму, близьку до тороїдальної, і ступінь її іонізації максимальна в центральній частині над зоною розпилення. Причина локалізації плазми відносно середньої лінії зони розпилення пояснюється неоднорідністю магнітного й електричного полів.
Насамперед, локалізація плазми відбувається внаслідок магнітної фокусування електронів в магнітному полі, силові лінії якого мають форму дуги. Це явище можна розглянути на прикладі електронів, початкові швидкості яких спрямовані по нормалі до поверхні мішені.
Малюнок 1.9 - фокусується дію магнітного (а) і електричного (б) полів на електрони і виникнення дрейфових рухів електр...
