PVD真空鍍膜工藝

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-04

真空鍍膜:等離子體鍍膜:在物理的氣相沉積中通常采用冷陰極電弧蒸發(fā),以固體鍍料作為陰極,采用水冷使冷陰極表面形成許多亮斑,即陰極弧斑?;“呔褪请娀≡陉帢O附近的弧根。在真空條件下,用引弧針引弧,使真空金壁(陽(yáng)極)和鍍材(陰極)之間進(jìn)行弧光放電,陰極表面快速移動(dòng)著多個(gè)陰極弧斑,不斷迅速蒸發(fā)甚至“異華”鍍料,使之電離成以鍍料為主要成分的電弧等離子體,并能迅速將鍍料沉積于基體。在極小空間的電流密度極高,弧斑尺寸極小,估計(jì)約為1μm~100μm,電流密度高達(dá)105A/cm2~107A/cm2。真空鍍膜鍍料離子的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過(guò)碰撞以及高壓電場(chǎng)后,高速?zèng)_向工件。PVD真空鍍膜工藝

PVD真空鍍膜工藝,真空鍍膜

真空鍍膜:離子鍍膜法:離子鍍膜技術(shù)是在真空條件下,應(yīng)用氣體放電實(shí)現(xiàn)鍍膜的,即在真空室中使氣體或蒸發(fā)物質(zhì)電離,在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子的轟擊下、同時(shí)將蒸發(fā)物或其反應(yīng)產(chǎn)物蒸鍍?cè)诨?。根?jù)不同膜材的氣化方式和離化方式可分為不同類(lèi)型的離子鍍膜方式。膜材的氣化方式有電阻加熱、電子束加熱、等離子電子束加熱、高頻感應(yīng)加熱、陰極弧光放電加熱等。氣體分子或原子的離化和啟動(dòng)方式有:輝光放電型、電子束型、熱電子型、等離子電子束型、多弧型及高真空電弧放電型,以及各種形式的離子源等。不同的蒸發(fā)源與不同的電離或激發(fā)方式可以有多種不同的組合。目前比較常用的組合方式有:商丘真空鍍膜工藝分子束外延是一種很特殊的真空鍍膜工藝。

PVD真空鍍膜工藝,真空鍍膜

真空蒸發(fā)鍍膜是在真空室中,加熱蒸發(fā)容器待形成薄膜的原材料,使其原子或者分子從表面氣化逸出,形成蒸汽流,入射到襯底或者基片表面,凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法。真空蒸發(fā)鍍膜法,設(shè)備比較簡(jiǎn)單、容易操作、制成的薄膜純度高、質(zhì)量好、膜厚容易控制,成膜速率快,效果高。在一定溫度下,在真空當(dāng)中,蒸發(fā)物質(zhì)的蒸氣與固體或液體平衡過(guò)程中所表現(xiàn)出的壓力, 稱(chēng)為該物質(zhì)的飽和蒸氣壓。此時(shí)蒸發(fā)物表面液相、氣相處于動(dòng)態(tài)平衡,即到達(dá)液相表面的分子全部粘接而不離開(kāi),并與從液相都?xì)庀嗟姆肿訑?shù)相等。物質(zhì)的飽和蒸氣壓隨溫度的上升而增大,在一定溫度下,各種物質(zhì)的飽和蒸氣壓不相同,且具有恒定的數(shù)值。相反,一定的飽和蒸氣壓必定對(duì)應(yīng)一定的物質(zhì)的溫度。

真空鍍膜技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,特別是近幾年來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高和高科技薄膜產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)。尤其是在電子材料與元器件工業(yè)領(lǐng)域中占有極其重要的地位。制膜方法可以分為氣相生成法、氧化法、離子注人法、擴(kuò)散法、電鍍法、涂布法、液相生長(zhǎng)法等。氣相生成法又可以分為物理沉積法化學(xué)沉積法和放電聚合法等。本次實(shí)驗(yàn)是使用物理沉積法,由于這種方法基本上都是處于真空環(huán)境下進(jìn)行的,因此稱(chēng)它們?yōu)檎婵斟兡ぜ夹g(shù)。真空蒸發(fā)、濺射鍍膜和離子鍍等通常稱(chēng)為物理沉積法,是基本的薄膜制備技術(shù)。真空蒸發(fā)鍍膜法是在真空室中,加熱蒸發(fā)容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子從表面氣化逸出,形成蒸氣流,入射到基片表面,凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法。真空鍍膜的操作規(guī)程:平時(shí)酸洗槽盆應(yīng)加蓋。

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蒸發(fā)法鍍膜是將固體材料置于真空室內(nèi),在真空條件下,將固體材料加熱蒸發(fā),蒸發(fā)出來(lái)的原子或分子能自由地彌布到容器的器壁上。當(dāng)把一些加工好的基板材料放在其中時(shí),蒸發(fā)出來(lái)的原子或分子就會(huì)吸附在基板上逐漸形成一層薄膜。根據(jù)蒸發(fā)源不同,真空蒸發(fā)鍍膜法又可 以分為四種:電阻蒸發(fā)源蒸鍍法;電子束蒸發(fā)源蒸鍍法;高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍法;激光束蒸發(fā)源蒸鍍法。本實(shí)驗(yàn)采用電阻蒸發(fā)源蒸鍍法制備金屬薄膜材料。蒸發(fā)鍍膜,要求從蒸發(fā)源出來(lái)的蒸汽分子或原子,到達(dá)被鍍膜基片的距離要小于鍍膜室內(nèi)殘余氣體分子的平均自由程,這樣才能保證蒸發(fā)物的蒸汽分子能無(wú)碰撞地到達(dá)基片表面。保證薄膜純凈和牢固,蒸發(fā)物也不至于氧化。真空鍍膜機(jī)類(lèi)金剛石薄膜通過(guò)蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜。商丘真空鍍膜工藝

真空鍍膜是以真空技術(shù)為基礎(chǔ),利用物理或化學(xué)方法,為科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)提供薄膜制備的一種新工藝。PVD真空鍍膜工藝

原子層沉積(atomiclayer deposition,ALD)技術(shù),亦稱(chēng)原子層外延(atomiclayer epitaxy,ALE)技術(shù),是一種基于有序、表面自飽和反應(yīng)的化學(xué)氣相薄膜沉積技術(shù)。原子層沉積技術(shù)起源于上世紀(jì)六七十年代,由前蘇聯(lián)科學(xué)家Aleskovskii和Koltsov報(bào)道,隨后,基于電致發(fā)光薄膜平板顯示器對(duì)高質(zhì)量ZnS: Mn薄膜材料的需求,由芬蘭Suntalo博士發(fā)展并完善。然而,受限于其復(fù)雜的表面化學(xué)過(guò)程等因素,原子層沉積技術(shù)在開(kāi)始并沒(méi)有取得較大發(fā)展,直到上世紀(jì)九十年代,隨著半導(dǎo)體工業(yè)的興起,對(duì)各種元器件尺寸,集成度等方面的要求越來(lái)越高,原子層沉積技術(shù)才迎來(lái)發(fā)展的黃金階段。進(jìn)入21世紀(jì),隨著適應(yīng)各種制備需求的商品化ALD儀器的研制成功,無(wú)論在基礎(chǔ)研究還是實(shí)際應(yīng)用方面,原子層沉積技術(shù)都受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。PVD真空鍍膜工藝

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