湖南贵金属真空镀膜工艺

针对PVD制备薄膜应力的解决办法主要有：1.提高衬底温度，有利于薄膜和衬底间原子扩散，并加速反应过程，有利于形成扩散附着，降低内应力；2.热退火处理，薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因，这些缺陷一般都是非平衡缺陷，有自行消失的倾向，但需要外界给予活化能。对薄膜进行热处理，非平衡缺陷大量消失，薄膜内应力降低；3.添加亚层控制多层薄膜应力，利用应变相消原理，在薄膜层之间再沉积一层薄膜，控制工艺使其呈现与结构薄膜相反的应力状态，缓解应力带来的破坏作用，整体上抵消内部应力 真空镀膜有溅射镀膜形式。湖南贵金属真空镀膜工艺

真空镀膜的方法：分子束外延：分子束外延(MBE)是一中很特殊的真空镀膜工艺,是在10-8Pa的超高真空条件下,将薄膜的诸组分元素的分子束流,在严格的监控之下,直接喷射到衬底表面。MBE的突出优点在于能生长极薄的单晶膜层,并且能精确地控制膜厚和组分与掺杂适于制作微波,光电和多层结构器件,从而为制作集成光学和超大规模集成电路提供了有力手段。利用反应分子束外延法制备TiO2薄膜时,不需要考虑中间的化学反应,又不受质量传输的影响,并且利用开闭挡板(快门)来实现对生长和中断的瞬时控制,因此膜的组分和掺杂浓度可随着源的变化而迅速调整。MBE的衬底温度Z低,因此有减少自掺杂的优点。湖南贵金属真空镀膜工艺真空镀膜技术是利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜。

真空镀膜的方法：真空蒸镀法：激光束蒸发源蒸镀技术是一种比较理想的薄膜制备方法,利用激光器发出高能量的激光束,经聚焦照射到镀料上,使之受热气化。激光器可置于真空室外,避免了蒸发器对镀材的污染,使膜层更纯洁。同时聚焦后的激光束功率很高,可使镀料达到极高的温度,从而蒸发任何高熔点的材料,甚至可以使某些合金和化合物瞬时蒸发,从而获得成分均匀的薄膜。真空蒸镀法具有设备简单,节约金属原材料,沉积Ti金属及其氧化物、合金镀层等,表面附着均匀,生产周期短,对环境友好,可大规模生产等突出优点。

真空镀膜：磁控溅射法：溅射镀膜较初出现的是简单的直流二极溅射，它的优点是装置简单，但是直流二极溅射沉积速率低；为了保持自持放电，不能在低气压(<0。1Pa)下进行；不能溅射绝缘材料等缺点限制了其应用。磁控溅射是由二极溅射基础上发展而来，在靶材表面建立与电场正交磁场，解决了二极溅射沉积速率低，等离子体离化率低等问题，成为目前镀膜工业主要方法之一。磁控溅射与其它镀膜技术相比具有如下特点：可制备成靶的材料广，几乎所有金属，合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在适当条件下多元靶材共溅射方式，可沉积配比精确恒定的合金；在溅射的放电气氛中加入氧、氮或其它活性气体，可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜；通过精确地控制溅射镀膜过程，容易获得均匀的高精度的膜厚；通过离子溅射靶材料物质由固态直接转变为等离子态，溅射靶的安装不受限制，适合于大容积镀膜室多靶布置设计；溅射镀膜速度快，膜层致密，附着性好等特点，很适合于大批量，高效率工业生产。近年来磁控溅射技术发展很快，具有代表性的方法有射频溅射、反应磁控溅射、非平衡磁控溅射、脉冲磁控溅射、高速溅射等。真空镀膜技术首先用于生产光学镜片。

真空镀膜：真空涂层技术发展到了现在还出现了PCVD（物理化学气相沉积）、MT-CVD（中温化学气相沉积）等新技术，各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷。目前较为成熟的PVD方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。多弧镀设备结构简单，容易操作。多弧镀的不足之处是，在用传统的DC电源做低温涂层条件下，当涂层厚度达到0。3um时，沉积率与反射率接近，成膜变得非常困难。而且，薄膜表面开始变朦。多弧镀另一个不足之处是，由于金属是熔后蒸发，因此沉积颗粒较大，致密度低，耐磨性比磁控溅射法成膜差。可见，多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣，为了尽可能地发挥它们各自的优越性，实现互补，将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。在工艺上出现了多弧镀打底，然后利用磁控溅射法增厚涂层，较后再利用多弧镀达到较终稳定的表面涂层颜色的新方法。真空镀膜是一种比较理想的薄膜制备方法。天津共溅射真空镀膜实验室

真空镀膜所采用的方法主要有蒸发镀、溅射镀、离子镀、束流沉积镀以及分子束外延等。湖南贵金属真空镀膜工艺

电子束蒸发与热蒸发的区别在于：电子束蒸发是用一束电子轰击物体，产生高能量进行蒸发， 热蒸发通过加热完成这一过程。与热蒸发相比，电子束蒸发提供了高能量；但将薄膜的厚度控制在 5nm 量级将是困难的。在这种情况下，带有厚度监控器的良好热蒸发器将更合适。 与热蒸发相比，电子束蒸发具有许多优点 1、电子束蒸发可以将材料加热到比热蒸发更高的温度。这允许高温材料和难熔金属（例如钨、钽或石墨）的非常高的沉积速率和蒸发。 2、电子束蒸发可以沉积更薄、纯度更高的薄膜。坩埚的水冷将电子束加热严格限制在由源材料占据的区域，从而消除了相邻组件的任何不必要的污染。 3、电子束蒸发源有各种尺寸和配置，包括单腔或多腔。湖南贵金属真空镀膜工艺

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