采用數(shù)值計算模型，計算了旋轉(zhuǎn)圓柱靶濺射產(chǎn)額分布。數(shù)值計算中假設(shè)從靶濺射出來的粒子服從余弦函數(shù)定律。計算得到的單靶濺射產(chǎn)額分布和Al 靶在Ar 氣壓0.4Pa 測量得到的實驗值基本相同。同時計算了孿生旋轉(zhuǎn)圓柱靶的濺射產(chǎn)額分別與靶基距、靶間距，以及靶旋轉(zhuǎn)角度的相關(guān)性。

　　旋轉(zhuǎn)圓柱靶自從在80 年代發(fā)明以來，獲得了廣泛的應(yīng)用，同時旋轉(zhuǎn)圓柱靶不斷改進完善。孿生旋轉(zhuǎn)圓柱靶已廣泛用于沉積低輻射膜、陽光控制膜的平板玻璃鍍膜線上。全玻璃真空太陽集熱管的鍍膜機也采用旋轉(zhuǎn)圓柱靶。與平面靶比較，旋轉(zhuǎn)圓柱靶有如下多項優(yōu)點:靶材利用率高；靶表面沒有刻蝕槽，這是由于圓柱靶在濺射運行過程中，靶芯中的磁鐵固定不動，靶管旋轉(zhuǎn)；在反應(yīng)濺射鍍膜過程中弧光放電（通常稱為‘打火’）次數(shù)少。

　　旋轉(zhuǎn)圓柱靶濺射產(chǎn)額分布引起了廣泛的重視。濺射粒子發(fā)射的方向與轟擊粒子的能量，靶材成分，濺射氣壓有關(guān)。本文依照Brodied提出的理論，從靶表面濺射出的粒子服從余弦定律，進行了濺射產(chǎn)額分布與靶的幾何參數(shù)相關(guān)性計算分析， 并與實驗數(shù)據(jù)進行了比較。由于鍍膜室的濺射壓強一般足夠低， 計算中濺射出來的粒子與氣體碰撞對濺射分布影響忽略不計。

1、濺射分布數(shù)值模型

　　鍍膜線的圓柱靶和鍍膜平面襯底橫截面相對位置示意圖如圖1 所示。以襯底橫截面線為X 軸，以靶中心與襯底的垂直線，稱為靶－襯底垂線，為Y 軸，構(gòu)成直角坐標系XOY，交點O 為原點。磁控濺射圓柱靶由極靴、永磁體及圓柱靶材組成。極靴沿圓周裝有三排永磁體，靶運行時，永磁體固定不運動，靶管旋轉(zhuǎn)。在濺射過程中，在相鄰兩磁體之間的靶管表面產(chǎn)生刻蝕。圖1 中的濺射刻蝕區(qū)中點與靶中心連線定義為刻蝕點徑向線。

圖1 圓柱靶和平面襯底相對幾何位置示意圖

4、結(jié)論

　　本文依照Brodied 提出的理論，忽略濺射粒子和其它分子碰撞，計算了旋轉(zhuǎn)圓柱靶濺射產(chǎn)額分布，同時計算得到的產(chǎn)額分布與實驗測量得到的進行了比較。我們通過本工作得到如下結(jié)果：

　�。�1） 在靶以及靶與襯底基片距離相同的幾何尺寸下，計算得到的單靶濺射產(chǎn)額分布和Al靶在Ar 氣壓0.4 Pa 測量得到的實驗值基本相同，這表明從靶濺射出來的Al 粒子與濺射氣體的碰撞對濺射到達玻璃襯底的分布的影響可忽略不計。

　�。�2）孿生靶產(chǎn)額分布與靶基距、靶間距強烈相關(guān)。靶基距從大逐步減小，濺射產(chǎn)額從單峰形分布，過渡到峰頂出現(xiàn)平臺，再出現(xiàn)雙峰，最后雙峰峰值位置對應(yīng)孿生靶的兩個靶中心位置。由單峰向雙峰轉(zhuǎn)換過程中，隨著靶基距減小，整個峰形變窄。而靶間距從小逐步增加，濺射產(chǎn)額曲線變化過程與上面靶基距從大逐步減小類似，從單峰到雙峰轉(zhuǎn)換。由單峰向雙峰轉(zhuǎn)換過程中，隨著靶間距增加，整個峰形變寬。

　�。�3） 孿生靶向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，濺射分布寬度變窄，向外旋轉(zhuǎn)，濺射分布寬度變寬。利用數(shù)值模型計算得到的濺射產(chǎn)額分布可以用來指導(dǎo)鍍膜線的設(shè)計。如集熱管的鍍膜線設(shè)計中，可采用數(shù)值模型計算優(yōu)化選擇孿生靶的靶間距、靶與玻璃管襯底距離，指導(dǎo)鍍膜室的設(shè)計，保證鍍膜玻璃管外表面上太陽吸收復(fù)合膜的徑向均勻性，提高玻璃管上沉積效率。