真空弧放電下不同尋常的陰極腐蝕圖案

對于真空弧放電下的弧斑導致的陰極材料的腐蝕研究其實由來已久。對于真空弧放電下的弧斑主要有兩種，一種是移動較快、較小、較暗的弧斑，主要發生在較臟的靶面和氧化的靶面；另一種是移動較慢、較大較亮的弧斑，其主要發生在干凈和惰性氣體放電時的靶面。而對于這兩種弧斑的出現也是可以通過弧斑的點燃機理，進行理解，那就是靶表面的電場。臟污和氧化的靶面電場會減弱，導致新弧斑和舊弧斑不能連續，因此就會出現弧斑較暗較小。正因為存在不同的弧斑模式，那靶面的腐蝕情況也就不盡相同。+

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）兩種情況下對靶的表面腐蝕凹坑的差異對比；

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) 不同放電氣體對靶表面的放電差異非常有趣，放電差異也導致了濺射的差異化。

2) 殘留在靶表面的輻射坑也特別有意思，通過腐蝕坑的直觀觀察，我們可以看到真空弧放電的弧斑規律以及相應的問題，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題。