薄膜沉积过程：

（1）岛状阶段：靶材表面激发的气相原子入射到基片表面时，能量太高的原子弹射回去，能量较低的原子会吸附在基片表面。吸附中的小部分原子，因衬底加热，会再次蒸发而脱离基片表面。吸附原子受热下扩散迁移，碰撞形成原子对或小原子团。随着动能的降低，迁移变慢并凝结在基片表面。基片表面原子重复这种过程，小原子团逐渐变大。当内含原子超过某个临界值，原子团形成稳定核，继续接受原子继而生长成小岛。

（2）联并阶段：两相邻小岛逐渐增大，岛间距随之变小，进而联并在一起生长为大岛。小岛联并成大岛后，表面能降低，占据基片表面的面积减小，在大岛之间空出的基片表面继续发生成核过程。联并阶段中，可能的传质过程机理为体扩散和表面扩散，其中表面扩散起着主要作用。表面扩散可以使小岛在极短的时间内联结合并形成岛间结合部，小岛越小时，表面扩散越明显。小岛联并的初始阶段很快，在新岛形成的过程中，岛的面积不断发生着改变，相应在基片表面的覆盖面积先减小后逐渐增大。

（3）沟道阶段：岛联并之后形成的新岛继续生长过程中，形状逐渐成为圆球状，并且不会发生较大的形变。小岛继续联并成大岛，大岛越来越多就会聚结成网状结构。宽度为 5-20nm

的沟渠便分布在这种网状结构不规则处，并随着入射气相原子在沟渠中发生二次或三次成核，核生长足够大后联并到网状结构，使得沟渠逐渐减少。联并时，沟渠处有可能形成拱桥结构，很快被类似形式填充，结果形成带有小孔洞的连续薄膜。随着沉积的进行，小孔洞处继续发生多次成核过程，很快将小空洞填满，继而沟渠和孔洞消失，形成连续薄膜。

（4）连续膜阶段：沟道阶段后，薄膜成为连续膜。此时，气相原子入射到薄膜表面后通过联并作用形成不同结构的薄膜。

我们知道，靶材的晶粒尺寸较小时，靶材的活性较高，更加容易被激光熔融溅射出来。从靶材不同的沉积速率也可以看出来这一点。在沟道与最后的连续膜阶段，晶粒尺寸小的靶材溅射出更多的粒子，带着更多的能量，使得沟道阶段的空隙更易被填充，不易形成空洞与团簇导致薄膜不平整。靶材的晶粒尺寸与内部结构会在沉积的过程中影响到薄膜的结构与表面形貌。小晶粒尺寸的靶材在溅射沉积的过程中，沉积的速率更快，溅射的颗粒较小，分布要更均匀，使得薄膜的内部结构要均匀致密，表面的粗糙度小，使得薄膜的各方面性能更加优秀。

薄膜性能测试仪器：

主要用到如台阶仪（Profilemeter）、扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）等薄膜检测仪器。台阶仪可对薄膜的厚度和表面粗糙度进行测试分析；扫描电子显微镜可用于观察薄膜表面状态形貌；X 射线衍射仪检测薄膜获得衍射图，通过XRD图可分析出薄膜的结晶性和晶体结构；振动样品磁强计可以测试得到样品的磁滞回线，分析薄膜的磁性能。

内容摘至《高性能YIG靶材及薄膜的制备与性能的研究》