【正文】 但在一般情況下，薄膜的密度也是需要測(cè)量的薄膜性質(zhì)之一，隨著薄膜材料及其制備工藝的不同，薄膜的密度可以有很大變化。 ? 厚度有三種概念： 幾何厚度 、 光學(xué)厚度 和 質(zhì)量厚度 ? 幾何厚度指膜層的物理厚度。吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。 ? 基體材料的選擇及表面處理 。 ? 吸附原子在基體表面上有較高的擴(kuò)散速率 ， 晶粒的擇優(yōu)取向可發(fā)生在薄膜形成的初期 。 同質(zhì)外延薄膜是層狀生長型 。 （ 3）硬質(zhì)膜、耐蝕膜、潤滑膜 ① 硬質(zhì)膜 用于工具 、 模具 、 量具 、 刀具表面的 TiN、TiC、 TiB (Ti, Al)N、 Ti(C, N)等硬質(zhì)膜 ， 以及金剛石薄膜 、 C3N4薄膜和 cBN薄膜 。 在非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的電子導(dǎo)電方面和金剛石薄膜的場電子發(fā)射中，都起重要作用。因此，濺射薄膜中的內(nèi)應(yīng)力與濺射條件的關(guān)系很密切。 ? 若在上述這些物質(zhì)的薄膜上再沉積金屬等，可以獲得附著力非常大的薄膜。 BABABAIIIIraaU??? 623 不同種物質(zhì)原子之間最普遍的相互作用是 范德瓦耳斯力 。 ? 通常是把膜層無基片而能獨(dú)立成形的厚度作為薄膜厚度的一個(gè)大致的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定其厚度約在 1181。 ? 基片和薄膜屬于不同種物質(zhì)，附著現(xiàn)象所考慮的對(duì)象是二者間的 邊界 和 界面。 ? 氧化物 具有特殊的作用。與薄膜相碰撞的高速粒子會(huì)把薄膜中的原子從陣點(diǎn)位置碰撞離位，并 進(jìn)入間隙 位置，產(chǎn)生 釘扎效應(yīng) （ pinning effect）。 另外，表面中含有大量的 晶粒界面 ，而界面勢(shì)壘 0V比電子能量 E要大得多，根據(jù)量子力學(xué)知識(shí)，這些 電子有一定的幾率， 穿過勢(shì)壘 ，稱為 隧道效應(yīng) 。 ③ 薄膜太陽能電池：特別是非晶硅 、 CuInSe2和CdSe薄膜太陽電池 。這種柱狀結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是由原子或分子在基體上具有有限的遷移率所引起的，所以濺射薄膜的形成和生長屬于有限遷移率模型。 3） 纖維結(jié)構(gòu) ? 纖維結(jié)構(gòu) 薄膜是指具有擇優(yōu)取向的薄膜 。 晶粒間界 因?yàn)楸∧ぶ泻性S多小晶粒 ， 因而薄膜的晶界面積比塊狀材料大 ， 晶界增多是薄膜材料電阻率比塊狀材料電阻率大的原因之一 。托（ Torr）這一單位在最初獲得真空時(shí)就被采用，是真空技術(shù)中的獨(dú)制單位。目前，還沒有一種真空計(jì)能夠測(cè)量 1大氣壓至 1010Pa整個(gè)范圍的真空度。 ? 掠射 :光從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播 ， 入射角接近于 90度時(shí) 不透明薄膜厚度的測(cè)量 ? 如果被研究的薄膜是不透明的 ， 而且在沉積薄膜時(shí)或在沉積之后能夠制備出待測(cè)薄膜的一個(gè)臺(tái)階 ， 那么即可用 等厚干涉條紋 或 等色干涉條紋 的方法方便地測(cè)出臺(tái)階的高度 。 ? 此法不僅可以被用來測(cè)量表面粗糙度，也可以用來測(cè)量薄膜臺(tái)階的高度。 ? 這類方法所依據(jù)的原理一般是不同薄膜厚度造成的 光程差 引起的光的 干涉現(xiàn)象 。不易脫附，可發(fā)生在高溫下。 一、基體的選擇與基片的清洗方法 （ 一 ） 基體的選擇 ? 在薄膜制備過程中，基體的選擇與其他制備條件同樣重要，有時(shí)可能更重要，基體選擇的原則是： （ 1） 是否容易成核和生長成薄膜； （ 2） 根據(jù)不同的應(yīng)用目的 ， 選擇金屬 （ 或合金 ） 、 玻璃 、 陶瓷單晶和塑料等 作基體； （ 3） 薄膜結(jié)構(gòu)與基體材料結(jié)構(gòu)要對(duì)應(yīng)； 2022/8/27 56 （ 4） 要使薄膜和基體材料的性能相匹配 ， 從而減少熱應(yīng)力 ， 不使薄膜脫落； （ 5） 要考慮市場供應(yīng)情況 、 價(jià)格 、 形狀 、 尺寸 、 表面粗糙度和加工難易程度等 。 ? 但薄膜中晶粒的晶格常數(shù) ,常常和塊狀晶體不同，產(chǎn)生的原因：一是薄膜與基體晶格常數(shù)不匹配；二是薄膜中有較大的內(nèi)應(yīng)力和表面張力。 薄膜的結(jié)構(gòu) 薄膜結(jié)構(gòu)可分為三種類型： ? 組織結(jié)構(gòu) ? 晶體結(jié)構(gòu) ? 表面結(jié)構(gòu) （一）薄膜的組織結(jié)構(gòu) 薄膜的 組織結(jié)構(gòu) 是指它的結(jié)晶形態(tài) 。 （ 4）有機(jī)分子薄膜 ? 有 機(jī) 分 子 薄 膜 也 稱 LB （ LangmuirBlodgett） 膜 ， 它是有機(jī)物 ， 如羧酸及其鹽 、 脂肪酸烷基族和染料 、 蛋白質(zhì)等構(gòu)成的分子薄膜 ， 其厚度可以是一個(gè)分子層的單分子膜 ， 也可以是多分子層疊加的多層分子膜 。 ? 多功能薄膜： 各膜均有一定的電子功能 ， 如 非晶硅太陽電池 : 玻璃襯底 /ITO（ 透明導(dǎo)電膜 ）/PSiC/i181。 化合物的計(jì)量比 ，一般來說是完全確定的。固有應(yīng)力來自于薄膜中的缺陷，如位錯(cuò)。用范德瓦耳斯力成功地解釋了許多附著現(xiàn)象。 ? 由于薄膜材料的表面積同體積之比很大，所以表面效應(yīng) 很顯著，表面能、表面態(tài)、表面散射和表面干涉對(duì)它的物性影響很大。 ? 薄膜的一個(gè)面附著在基片上并受到 約束作用 ，因此薄膜內(nèi)容易產(chǎn)生應(yīng)變。 ? 表面能的相對(duì)大小決定一種材料是否和另一種材料 相濕潤 并形成 均勻黏附層 。 ? 如果拉應(yīng)力用 正數(shù) 表示，則壓應(yīng)力就用 負(fù)數(shù) 表示。 （ 5） 量子尺寸效應(yīng)和界面隧道穿透效應(yīng) ? 傳導(dǎo)電子的 德布羅意波長 ，在普通金屬中小于 1nm，在金屬鉍（ Bi）中為幾十納米。 二、 薄膜材料的分類 ? 按化學(xué)組成分為： 無機(jī)膜、有機(jī)膜、復(fù)合膜； ? 按相組成分為： 固體薄膜、液體薄膜、氣體薄膜、膠體薄膜； ? 按晶體形態(tài)分為： 單晶膜、多晶膜、微晶膜、 納米晶膜、超晶格膜等。 （二） 薄膜的形成與生長 ? 薄