真空镀膜技术在国民经济各个领域有着广泛应用,特别是近几年来,我国国民经济的迅速发展、人民生活水平的不断提高和高科技薄膜产品的不断涌现。尤其是在电子材料与元器件工业领域中占有极其重要的地位。制膜方法可以分为气相生成法、氧化法、离子注人法、扩散法、电镀法、涂布法、液相生长法等。气相生成法又可以分为物理沉积法化学沉积法和放电聚合法等。本次实验是使用物理沉积法,由于这种方法基本上都是处于真空环境下进行的,因此称它们为真空镀膜技术。真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等通常称为物理沉积法,是基本的薄膜制备技术。真空蒸发镀膜法是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到基片表面,凝结形成固态薄膜的方法。真空镀膜是在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。遵义真空镀膜

真空镀膜的方法:溅射镀膜:溅射镀膜有很多种方式。按电极结构、电极相对位置以及溅射的过程,可以分为二极溅射、三极或四极溅射、磁控溅射、对向靶溅射、和ECR溅射。除此之外还根据制作各种薄膜的要求改进的溅射镀膜技术。比较常用的有:在Ar中混入反应气体如O2、N2、CH4、C2H2等,则可制得钛的氧化物、氮化物、碳化物等化合物薄膜的反应溅射。在成膜的基板上施加直到500V的负电压,使离子轰击膜层的同时成膜,由此改善膜层致密性的偏压溅射。遵义真空镀膜真空镀膜技术有真空束流沉积镀膜。

电子束蒸发蒸镀如钨(W)、钼(Mo)等高熔点材料,跟常规金属蒸镀,蒸镀方式需有所盖上。根据之前的镀膜经验,需要在坩埚的结构上做一定的改进。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中,因为水冷坩埚导热过快,材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证,蒸发高熔点的材料可以采用材料薄片来蒸镀,如将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿,材料只能通过坩埚边沿来导热,减缓散热速率,有利于达到蒸发的熔点。采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。
真空镀膜:电子束蒸发法:电子束蒸发法是将蒸发材料放入水冷铜坩锅中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面形成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点,特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。激光蒸发法:采用激光束蒸发源的蒸镀技术是一种理想的薄膜制备方法。这是由于激光器是可以安装在真空室之外,这样不但简化了真空室内部的空间布置,减少了加热源的放气,而且还可完全避免了蒸发气对被镀材料的污染,达到了膜层纯洁的目的。此外,激光加热可以达到极高的温度,利用激光束加热能够对某些合金或化合物进行快速蒸发。这对于保证膜的成分,防止膜的分馏或分解也是极其有用的。激光蒸发镀的缺点是制作大功率连续式激光器的成本较高,所以它的应用范围有一定的限制,导致其在工业中的普遍应用有一定的限制。物理的气相沉积技术是真空镀膜技术的一种。

原子层沉积技术和其他薄膜制备技术。与传统的薄膜制备技术相比,原子层沉积技术优势明显。传统的溶液化学方法以及溅射或蒸镀等物理方法(PVD)由于缺乏表面控制性或存在溅射阴影区,不适于在三维复杂结构衬底表面进行沉积制膜。化学气相沉积(CVD)方法需对前驱体扩散以及反应室温度均匀性严格控制,难以满足薄膜均匀性和薄厚精确控制的要求。相比之下,原子层沉积技术基于表面自限制、自饱和吸附反应,具有表面控制性,所制备薄膜具有优异的三维共形性、大面积的均匀性等特点,适应于复杂高深宽比衬底表面沉积制膜,同时还能保证精确的亚单层膜厚控制。因此,原子层沉积技术在微电子、能源、信息等领域得到应用。从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离。遵义真空镀膜
观察窗的玻璃较好用铅玻璃,观察时应戴上铅玻璃眼镜,以防X射线侵害人体。遵义真空镀膜
磁控溅射的工作原理是指电子在外加电场的作用下,在飞向衬底过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向衬底,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场的作用下沉积在衬底上。由于该电子的能量很低,传递给衬底的能量很小,致使衬底温升较低。遵义真空镀膜