《物理氣相淀積上》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 10－ 2～ 10－ 6Pa ? 機(jī)械泵：旋片式、定片式和滑翔式等。 2) 原理： 在溫度一定的情況下容器的體積與氣體的壓強(qiáng)成反比。該泵由兩個(gè)轉(zhuǎn)子串聯(lián)構(gòu)成，以一個(gè)轉(zhuǎn)子空間的出氣口作為另一個(gè)轉(zhuǎn)子空間的進(jìn)氣口，這樣便可使極限真空從單級(jí)泵的 1Pa提高到 10－ 2Pa數(shù)量級(jí)，目前機(jī)械泵一般都是雙級(jí)泵。由于噴嘴外的壓強(qiáng)較低，于是蒸氣會(huì)向下噴射出較長(zhǎng)距離，形成一高速定向的蒸氣流，其分壓強(qiáng)低于擴(kuò)散泵進(jìn)氣口上方被抽氣體分壓強(qiáng)，這樣真空室內(nèi)的氣體分子必然向著壓強(qiáng)低的擴(kuò)散泵噴口處擴(kuò)散，同具有較高能量的 超音速蒸氣分子相碰撞而發(fā)生能量交換 ，驅(qū)使被抽氣體分子沿蒸氣流方向高速運(yùn)動(dòng)并被帶往出口處，被機(jī)械泵抽走。 3) 擴(kuò)散泵油是擴(kuò)散泵的重要工作物質(zhì)，泵油應(yīng)具有較好的 化學(xué)穩(wěn)定性 （無(wú)毒無(wú)腐蝕）， 熱穩(wěn)定性 （高溫不分解）， 抗氧化性和較低的飽和蒸氣壓 以及在工作時(shí)盡可能高的蒸氣壓。 2) 分子泵主要特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)迅速、噪聲小、運(yùn)行平穩(wěn)、抽速大、不需要任何工作液體。 ? 真空計(jì)有 :電容壓力計(jì)、熱傳導(dǎo)規(guī)表（低中真空）、離子規(guī)表（高真空） ? 熱偶真空計(jì)：直接用熱電偶測(cè)量熱絲溫度的真空計(jì)，應(yīng)用廣泛。 ?原理 ：在真空室中加熱蒸發(fā)容器 （ 坩鍋 ） 中待蒸發(fā)的原材料 ，使其原子和分子從表面氣化溢出 ， 形成蒸氣流 ， 入射到固體（ 稱為襯底或基片 ） 表面 ， 凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法 ， 也稱熱蒸發(fā)法 。 ? 原理示意圖 ： ? 組成： 1) 真空室 ：提供真空環(huán)境 2) 蒸發(fā)源或蒸發(fā)源加熱器 ：放置蒸發(fā)材料并對(duì)其進(jìn)行加熱 3) 基板（襯底材料） ：用于接收蒸發(fā)物質(zhì)并在其表面形成固體薄膜 4) 基板加熱器及其測(cè)溫裝置 5) 基板旋轉(zhuǎn)裝置 機(jī)械泵 高真空閥 高真空泵 工藝腔 (鐘罩 ) 坩鍋 蒸發(fā)金屬 載片盤 蒸發(fā)系統(tǒng) ? 蒸發(fā)過程 1) 加熱蒸發(fā)過程：包括由凝聚相變?yōu)闅庀?（ 固相或液相 氣相的相變過程 ） ， 每種蒸發(fā)物質(zhì)在不同的溫度下有不同的蒸氣壓 。 上述過程都必須在真空環(huán)境下進(jìn)行 ， 否則蒸發(fā)原子或分子將和大量空氣分子相互碰撞 。 離開蒸發(fā)源的氣體分子流 F： ? 點(diǎn)源：當(dāng)蒸發(fā)源近似為點(diǎn)源時(shí) ， 氣體分子各向同性 ? 平面源 。 2) 對(duì)蒸發(fā)源材料要求 ? 熔點(diǎn)高 ：由于蒸發(fā)材料的蒸發(fā)溫度（飽和蒸氣壓為 10－ 2乇時(shí)的溫度） ? 飽和蒸氣壓低 ：防止或減少在高溫下蒸發(fā)源材料會(huì)隨著蒸發(fā)材料的蒸發(fā)而稱為雜質(zhì)進(jìn)入鍍膜層 ? 化學(xué)性能穩(wěn)定 ：在高溫下不應(yīng)與蒸發(fā)材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 3) 原理 ：基于電子在電場(chǎng)作用下，獲得動(dòng)能轟擊到處于陽(yáng)極的蒸發(fā)材料上，使蒸發(fā)材料加熱氣化，而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)鍍膜。 ? 熱量可直接加到蒸鍍材料的表面，因而 熱效率高 ，熱傳導(dǎo)和熱輻射的損失少 5) 電子束蒸發(fā)的缺點(diǎn) ： ? 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(huì)使蒸發(fā)原子和殘余氣體分子電離，有時(shí)會(huì)影響膜層質(zhì)量。 ? 直槍 ：一種軸對(duì)稱的直線加速電子槍，電子從陰極燈絲發(fā)射，聚焦成細(xì)束，經(jīng)陽(yáng)極加速后轟擊坩鍋中的蒸發(fā)材料使其加熱蒸發(fā)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 1－發(fā)射體 2－陽(yáng)極 3－電磁線圈 4－水冷坩鍋 5－收集極 6－吸收極 7－電子軌跡 8－正離子軌跡 9－散射離子軌跡 10－等離子體 e型槍結(jié)構(gòu)示意圖 ?所謂 e型槍是由電子運(yùn)動(dòng)軌跡而得名的，由于入射電子與蒸發(fā)原子相碰撞而游離出來的正離子，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生與入射電子相反方向的運(yùn)動(dòng)，因而避免了直槍中 正離子對(duì)蒸鍍膜層的污染 ，同時(shí) e型槍也大大 減少了二次電子 （高能電子轟擊材料表面所產(chǎn)生的電子） 對(duì)基板轟擊的幾率。蒸發(fā)源一般由水冷高頻線圈和石墨或陶瓷坩鍋組成。 ?合金材料和多組分材料的淀積 當(dāng)合金材料的飽和蒸氣壓相近時(shí)，一般采用單源蒸發(fā)； 當(dāng)合金材料的飽和蒸氣壓不同時(shí)，采用多源同時(shí)或多源依
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