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。真空镀膜机压铸技术用于生产铝、镁、锌、铜基合金铸件,在机械制造行业应用已有多年的历史。广州等离子体增强气相沉积真空镀膜
磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶电源进行溅射,靶电源分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射,也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料,而直流脉冲靶介于二者之间,可溅射硅、锗等半导体材料。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,使用范围广,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。广州等离子体增强气相沉积真空镀膜真空镀膜机的优点:具有优良的耐折性和良好的韧性,比较少出现小孔和裂口。
使用磁控溅射法沉积硅薄膜,通过优化薄膜沉积的工艺参数(包括本地真空、溅射功率、溅射气压等),以期用溅射法终后制备出高质量的器件级硅薄膜提供科学数据。磁控溅射法是一种简单、低温、快速的成膜技术,能够不使用有毒气体和可燃性气体进行掺杂和成膜,直接用掺杂靶材溅射沉积,此法节能、高效、环保。可通过对氢含量和材料结构的控制实现硅薄膜带隙和性能的调节。与其它技术相比,磁控溅射法优势是它的沉积速率快,具有诱人的成膜效率和经济效益,实验简单方便。
所谓的原子层沉积技术,是指通过将气相前驱体交替脉冲通入反应室并在沉积基体表面发生气固相化学吸附反应形成薄膜的一种方法。原子层沉积(ALD)是一种在气相中使用连续化学反应的薄膜形成技术。化学气相沉积:1个是分类的(CVD的化学气相沉积)。在许多情况下,ALD是使用两种称为前体的化学物质执行的。每种前体以连续和自我控制的方式与物体表面反应。通过依次重复对每个前体的曝光来逐渐形成薄膜。ALD是半导体器件制造中的重要过程,部分设备也可用于纳米材料合成。真空镀膜镀的薄膜涂层均匀。
真空镀膜技术与湿式镀膜技术相比较,具有下列优点:薄膜和基体选材普遍,薄膜厚度可进行控制,以制备具有各种不同功能的功能性薄膜。在真空条件下制备薄膜,环境清洁,薄膜不易受到污染,因此可获得致密性好、纯度高和涂层均匀的薄膜。薄膜与基体结合强度好,薄膜牢固。干式镀膜既不产生废液,也无环境污染。真空镀膜技术主要有真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀、真空束流沉积、化学气相沉积等多种方法。除化学气相沉积法外,其他几种方法均具有以下的共同特点:各种镀膜技术都需要一个特定的真空环境,以保证制膜材料在加热蒸发或溅射过程中所形成蒸气分子的运动,不致受到大气中大量气体分子的碰撞、阻挡和干扰,并消除大气中杂质的不良影响。在真空镀膜机运转正常情况下,开动真空镀膜机时,必须先开水管,工作中应随时注意水压。广州等离子体增强气相沉积真空镀膜
真空镀膜技术有真空溅射镀膜。广州等离子体增强气相沉积真空镀膜
电子束蒸发镀膜技术是一种制备高纯物质薄膜的主要方法,在电子束加热装置中,被加热的物质被放置于水冷的坩埚中电子束只轰击到其中很少的一部分物质,而其余的大部分物质在坩埚的冷却作用下一直处于很低的温度,即后者实际上变成了被蒸发物质的坩埚。因此,电子束蒸发沉积方法可以做到避免坩埚材料的污染。在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚,这使得人们可以同时或分别蒸发和沉积多种不同的物质。现今主流的电子束蒸发设备中对镀膜质量起关键作用的是电子枪和离子源。广州等离子体增强气相沉积真空镀膜