真空鍍膜:真空蒸發(fā)鍍膜法:真空蒸發(fā)法的原理是:在真空條件下,用蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)材料,使之蒸發(fā)或升華進入氣相,氣相粒子流直接射向基片上沉積或結晶形成固態(tài)薄膜;由于環(huán)境是真空,因此,無論是金屬還是非金屬,在這種情況下蒸發(fā)要比常壓下容易得多。真空蒸發(fā)鍍膜是發(fā)展較早的鍍膜技術,其特點是:設備相對簡單,沉積速率快,膜層純度高,制膜材料及被鍍件材料范圍很廣,鍍膜過程可以實現連續(xù)化,應用相當普遍。按蒸發(fā)源的不同,主要分為:電阻加熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、電弧蒸發(fā)和激光蒸發(fā)等。真空鍍膜中離子鍍清洗效果極好,能使鍍層直接貼近基體。徐州真空鍍膜
真空鍍膜的物理過程:PVD(物理的氣相沉積技術)的基本原理可分為三個工藝步驟:(1)金屬顆粒的氣化:即鍍料的蒸發(fā)、升華或被濺射從而形成氣化源(2)鍍料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經過碰撞,產生多種反應。(3)鍍料粒子在基片表面的沉積。電子束蒸發(fā)法是真空蒸發(fā)鍍膜中常用的一種方法,是在高真空條件下利用電子束進行直接加熱蒸發(fā)材料,使蒸發(fā)材料氣化并向襯底輸運,在基底上凝結形成薄膜的方法。在電子束加熱裝置中,被加熱的材料放置于水冷的坩堝當中,可避免蒸發(fā)材料與坩堝壁發(fā)生反應影響薄膜的質量,因此,電子束蒸發(fā)沉積法可以制備高純薄膜。莆田真空鍍膜在真空鍍膜機運轉正常情況下,開動真空鍍膜機時,必須先開水管,工作中應隨時注意水壓。
磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進行反應濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮氣作為反應氣體,反應能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮氣從而獲得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應氣體與工作氣體的比例也能對濺射速率進行調整,薄膜內組分也能相應調整。但反應氣體過量時可能會造成靶中毒。解決靶中毒主要有以下幾種方法;1.使用射頻電源進行濺射;2.采用閉環(huán)控制反應氣體通入流量;3.使用孿生靶交替濺射;4.控制鍍膜模式的變換:在鍍膜前,采集靶中毒的遲滯效應曲線,使進氣流量控制在產生靶中毒的前沿,確保工藝過程始終處于沉積速率陡降前的模式。
電子束蒸發(fā)是基于鎢絲的蒸發(fā).大約 5 到 10 kV 的電流通過鎢絲(位于沉積區(qū)域外以避免污染)并將其加熱到發(fā)生電子熱離子發(fā)射的點.使用永磁體或電磁體將電子聚焦并導向蒸發(fā)材料(放置在坩堝中).在電子束撞擊蒸發(fā)丸表面的過程中,其動能轉化為熱量,釋放出高能量(每平方英寸數百萬瓦以上).因此,容納蒸發(fā)材料的爐床必須水冷以避免熔化.電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)的區(qū)別在于:電子束蒸發(fā)是用一束電子轟擊物體,產生高能量進行蒸發(fā), 熱蒸發(fā)通過加熱完成這一過程.與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)提供了高能量;但將薄膜的厚度控制在 5nm 量級將是困難的.在這種情況下,帶有厚度監(jiān)控器的良好熱蒸發(fā)器將更合適。真空鍍膜的操作規(guī)程:在用電子頭鍍膜時,應在鐘罩周圍上鋁板。
真空鍍膜技術一般分為兩大類,即物理的氣相沉積(PVD)技術和化學氣相沉積(CVD)技術。物理的氣相沉積技術是指在真空條件下,利用各種物理方法,將鍍料氣化成原子、分子或使其離化為離子,直接沉積到基體表面上的方法。制備硬質反應膜大多以物理的氣相沉積方法制得,它利用某種物理過程,如物質的熱蒸發(fā),或受到離子轟擊時物質表面原子的濺射等現象,實現物質原子從源物質到薄膜的可控轉移過程。物理的氣相沉積技術具有膜/基結合力好、薄膜均勻致密、薄膜厚度可控性好、應用的靶材普遍、濺射范圍寬、可沉積厚膜、可制取成分穩(wěn)定的合金膜和重復性好等優(yōu)點。真空鍍膜中濺射鍍膜有很多種方式。江門真空鍍膜儀
真空鍍膜機大功率脈沖磁控濺射技術的脈沖峰值功率是普通磁控濺射的100倍,在1000~3000W/cm2范圍。徐州真空鍍膜
電子束蒸發(fā)蒸鍍如鎢(W)、鉬(Mo)等高熔點材料,需要在坩堝的結構上做一定的改進,以提高鍍膜的效率。高熔點的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當中,因為水冷坩堝導熱過快,材料難以達到其蒸發(fā)的溫度。經過實驗的驗證,蒸發(fā)高熔點的材料可以用薄片來蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過坩堝邊沿來導熱,散熱速率慢,有利于達到材料蒸發(fā)的熔點。經驗證,采用此種方式鍍膜,薄膜均勻性良好,采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。徐州真空鍍膜