二极溅射离子泵对氩的抽速不仅特别低，而且还有上述的氩的不稳定性，这主  要是二极泵溅射区与抽除惰性气体的掩埋区在同一块阴极板上，被掩埋的惰性气体  属于物理吸附，很容易被后来的离子再轰击出来。为了克服二极溅射离子泵的缺  点，在二极溅射离子泵的结构上作了一些改进，发展出各种不同于二极泵结构的多  极多电位溅射离子泵，图239给出其中主要的结构形式  (1)三极型溅射离子泵  布鲁克( Brubaker)设计了有收集极的三极泵，收集极的电位位于阳极与阴极  之间[图2-39(a)、(c)、(d)]。这样就将泵的溅射区和埋藏气体区两种机理分离开  来，原来的钛板主要用于溅射新鲜钛膜，称为阴极，新增加的收集极主要用于收集  那些不能溅射的低能离子(主要是惰性气体)。阴极可以做成蜂窝型，如图2-39中  (a)和(c);也可以做成格子型或网型，如图2-39中(d)。图2-39(a)所示三极  泵的阴极接一3kV电压，阳极接+3kV电压，构成三极三电位。  在电场的作用下，离子斜打在阴极侧面，溅射效率比较高，钛溅射在阳极筒内  壁和收集极板上，不断形成新鲜钛膜吸附层。由于收集极电位较阴极电位高，所以  打在收集极离子的能量比打在阴极的能量低，收集极的溅射远没有阴极那样强烈，

 
埋葬在钛膜内氩一类的惰性气体不容易再解吸出来。溅射量的增大和吸附气体再解  吸的减少，因而三极溅射离子泵的抽气效果优于二极溅射离子泵  图2-40所示为 Varian公司生产的抽速为500L/s二极型和400L/s三极型溅射  离子泵对空气和氩的抽速曲线。可以明显看出，三极离子泵对氩的抽速已经提高到  对空气抽速20%以上

 
三电位三极型溅射离子泵虽然提高了对氫的抽速，但需要两个高压电源，结构  复杂，大大增加了泵的重量和产成本，将供电电源改为阴极接一6kV,阳极和收集  极都接地，省掉一个高压电源，这样就构成了如图239(c)和(d)所示二电位三  极溅射离子泵，它对氩的抽速提高到对氮抽速的30%。  (2)非对称型二极溅射离子泵(差动型溅射离子泵)  汤姆(Tom)和琼斯( Jones)将二极溅射离子泵的一块钛阴极板用钽阴极板  代替，如图2-39(e)所示。钽的溅射率不仅比钛溅射率高，还增加了中性的惰性气  体的回弹能量(回弹能量与阴极材料和气体的相对原子质量有关),因此泵的结构  不做大的改动，就能获得比二极溅射离子泵抽除惰性气体更为有效的结果。  另一种非对称型泵是在钛阴极板上面放置一块钻有许多小孔的钽板，结构如图  2-39(f)所示。这样既有二元金属系(非对称阴极)的效果，又有阴极开槽的效  果，对氩的抽速提高到相当于对氮抽速的40%,缺点是加工复杂。也可以在钛板

 
上平行地焊上一行行的但丝，相当于开槽的效果，对氩的抽速可提高到对氮抽速的

25%~30%
3)阴极开槽型二极溅射离子泵  三极泵对氩的抽速高而且稳定，但是却缩短了阴极的使用寿命，或降低了对其  他气体的抽速。杰普森( epson)等人将二极泵的两个阴极板刻成槽沟代替平板，  如图2-39(b)所示，同样能够达到较好的抽氩效果。槽的凸起部分主要起溅射作  用、而槽沟底部用于捕获气体。槽的側而，离子是斜射轰击，溅射率较高，这种结  构将溅射钛材和埋葬气体的部分分开，从而提高了对氩的抽速，一般可达到对氮抽速的6%
(4)磁控管型溅射离子泵  安德鲁( Andrew)等人在位于阳极桶轴心上穿一根钛柱，连接到两块钛板上构成一个简单的磁控管抽气单元，如图239(g)所示。由于中心钛柱受到斜角入射的高通量离子流的轰击，钛杆上的离子强烈溅射在阴极板上，沉积的钛原子速率可以达到一般二极泵的30~40倍，使氩离子充分埋入到新鲜钛膜内。从而获得对氮抽速的20%(103Pa)或12%(102Pa)。
另一种磁控型泵是把阴极柱从中间断开为两段，如图2-38(h)所示。阴极柱材料为钽，这样就兼有二元金属磁控管的一些特点。其对氫的抽速大于对氨的抽速，对氬的抽速为对氮抽速的25%~30%;对氨的抽速为对氮抽速的12%~13%,  这与一般二极溅射离子泵对氫和氦的抽速顺序相反。提高对氩的抽速和降低或消除  氩的不稳定性的各种改进方案中，二电位三极型和非对称(差动)二极型比较成  熟，应用广泛。各种结构的溅射离子泵对不同气体的相对抽速列于表2-13中。

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