【正文】 的優(yōu)點： 1）電子束偏轉 180 176。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 電子束蒸發(fā)源的結構： A、環(huán)形槍：環(huán)狀陰極發(fā)射電子，結構簡單 缺點： 陰極與坩堝近 導致：陰極材料的蒸發(fā)污染； 陰極與坩堝加有高壓， → 閃火、輝光放電，并隨蒸氣壓力和電壓增加而增加，功率、效率上不去。 優(yōu)點： 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 缺點： 1）電子槍發(fā)出的一次電子和蒸發(fā)材料發(fā)出的二次電子會使蒸發(fā)原子和殘留 氣體電離，影響膜層質量。 ?c)不要求浸潤性，鍍料可絲狀、塊狀 易升華材料 (Cr)、不潤濕材料 (Ag、 Cu) ?蒸發(fā)加熱絲的直徑： ，特殊 ,多股 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 各種形狀的電阻蒸發(fā)源 2）蒸發(fā)舟 ?用金屬箔制成，箔厚 ， 可蒸發(fā)塊狀、絲狀、粉狀鍍料 ?注意避免局部過熱，發(fā)生飛濺 真空蒸發(fā)鍍膜 PVD法 蒸發(fā)源的加熱方式 各種形狀的電阻蒸發(fā)源 3） 外熱坩堝 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 電阻蒸發(fā)源的缺點： 1）不能蒸發(fā)某些難熔金 屬和氧化物 2）不能制備高純度薄膜 將鍍料放入水冷銅坩堝中，利用高能電子束轟擊鍍料，使其受熱蒸發(fā)。 5）經濟耐用。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源與基板的相對位置配置 ?? ?2c o sc o srmt ???? ???c o s2 Rr ?24 Rmt??? 可將蒸發(fā)源直接配置于基板的中心線上： 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源與基板的相對位置配置 DH ).~( 511? A、基板公轉加自轉的“行星”方式運動 B、采用多個分離的點源代替單一蒸發(fā)源 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源與基板的相對位置配置 4. 大面積基板的情況 1個點蒸發(fā)源 等間隔、等蒸發(fā)速率 的 4個點蒸發(fā)源 不等間隔、等蒸發(fā)速率 的 4個點蒸發(fā)源 等間隔、不等蒸發(fā)速率的 4個點蒸發(fā)源 ε：膜厚最大相對偏差 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 ??? 電阻加熱法 ??? 電子束加熱法 ??? 高頻感應加熱 ??? 激光加熱 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 蒸發(fā)源材料的要求 1）熔點要高，熔點要高于被蒸發(fā)物質的蒸發(fā)溫度（多在 1000~2022℃ ）； 2）飽和蒸氣壓低，減少蒸發(fā)源材料蒸氣的污染。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 為了對膜厚進行理論計算，找到其分布的規(guī)律，作如下假設： 1）在蒸發(fā)源附近的蒸發(fā)原子間或分子之間不發(fā)生碰撞； 2）蒸發(fā)原子或分子與殘余氣體分子之間不發(fā)生碰撞； 3）蒸發(fā)原子到達基板上后不發(fā)生再蒸發(fā)現(xiàn)象。 ?當 P≤104Pa時， 主要為 被解吸的真空室吸氣 。 真空蒸發(fā)鍍膜 從薄膜純度考慮： 單位時間內通過單位面積的氣體的分子數(shù)： m k TPnVNag ?241 ??25℃ 時， 105 Torr時， Ng大約為 1015~1016個 /cm2 飽和蒸氣壓 一定溫度下，蒸發(fā) (或升華 )出來的蒸氣分子的量 標志著物質的蒸發(fā) (或升華 )能力 真空蒸發(fā)鍍膜 飽和蒸氣壓： 克拉伯龍 —— 克勞修斯方程： Pv：飽和蒸氣壓； ΔvapHm：溫度 T時純液體的 摩爾氣化熱； ln 2RT HdT Pd mv a pv ?? 假定 ΔvapHm與溫度無關，或因溫度范圍較小， ΔvapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得： TBAPCTRHPvmv a pv ???????? lgln 1應用范圍： 蒸氣壓小于 1Torr； A、 B由實驗確定 合理地選擇蒸發(fā)材 料及確定蒸發(fā)條件。 溫度高于臨界溫度的氣態(tài)物質稱為氣體，低于臨界溫度的氣態(tài)物質稱為蒸氣。所以在蒸發(fā)鍍膜之前，基片的清潔是十分重要的。由于室內活性氣體減少，提高了膜層質量。 (3) 提高真空度。 水汽可與金屬膜反應 ， 生成氧化物而釋放出氫；或與熱源 (如鎢絲 )作用 ， 生成氫和一種氧化物 。即使在高真空的條件下，單位時間內與基片碰撞的氣體分子數(shù)也是十分可觀的。 真空蒸發(fā)鍍膜 真空室內的殘余氣體 對于一個具有密閉的、潔凈的、設計良好的真空系統(tǒng)的鍍膜機來說，當氣壓為 ?104Pa時，除了蒸發(fā)源在蒸發(fā)時釋氣外 (如果蒸鍍材料較純，這種釋氣是不多的 )，真空室內壁解吸的吸附氣體分子是主要的氣體來源。 在壓力 p = ?104Pa時 ， 雖然在每 cm3 空間中還有 ?1010個分子 ， 但分子在兩次碰撞之間 ， 有約 50m長的自由途徑 。特別是氧化物 ， 它可以在被蒸鍍金屬上生成不易滲透的膜皮而影響蒸發(fā) 。 真空蒸發(fā)鍍膜 z— 單位時間內單位面積上蒸發(fā)出的分子數(shù) 。 在真空的條件下 ， 金屬或非金屬材料的蒸發(fā)與在大氣壓條件下相比要容易得多 。 物理氣相沉積 真空蒸發(fā)鍍膜 要點： ●真空蒸發(fā)原理 ●蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 ●蒸發(fā)源的類型 ●合金及化合物的蒸發(fā) 真空蒸發(fā)鍍膜法 (簡稱真空蒸鍍 )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，凝結形成固態(tài)薄膜的方法。 真空蒸發(fā)鍍膜 物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition， PVD) 利用某種物理過程，如物質的熱蒸發(fā)或在受到粒子轟擊時物質表面原子的濺射等現(xiàn)象，實現(xiàn)物質原子從源物質到薄膜的可控轉移的過程。