全的各種薄膜制備ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 18:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 子轟擊固體材料時(shí)，材料表面的原子或分子會(huì)獲得足夠的能量而脫離固體的束縛逸出到氣相中，這一現(xiàn)象稱為濺射。濺射到氣相中的原子再沉積到固體表面，使之沉積成膜，稱為濺射鍍膜。 一、濺射鍍膜的原理 ? 濺射現(xiàn)象 ? 濺射原理： ? 濺射完全是動(dòng)能的交換過(guò)程，是發(fā)生了級(jí)聯(lián)碰撞的結(jié)果。 濺射速率和濺射能量 ? 概念：一個(gè)入射離子所濺射出的原子個(gè)數(shù)稱為濺射速率或?yàn)R射產(chǎn)額，單位（原子個(gè)數(shù) /離子）。 ? 影響濺射速率的因素： ? （ 1）入射離子能量和種類 ? （ 2）靶材 ? （ 3）離子的入射角及靶材溫度等 ? 濺射原子的能量：熱蒸發(fā)原子 101ev，濺射原子能量（ 110） ev。 二、氣體的輝光放電示意圖 三、濺射鍍膜的工藝方法 ? 二極直流濺射鍍膜 ? 優(yōu)點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，操作方便。 ? 缺點(diǎn)：沉積速率低，只能濺射金屬等導(dǎo)電材料。 射頻濺射鍍膜 ? 可以濺射介質(zhì)靶材 ? 小陰極濺射 ? 大陽(yáng)極基片 三極濺射與磁控濺射 ? 三極濺射原理圖 ? 三極濺射優(yōu)點(diǎn)： ? a 降低濺射氣體氣壓 ? b 沉積薄膜氣體含量低，膜層質(zhì)量好 磁控濺射原理圖 合金濺射和反應(yīng)濺射 ? 合金濺射產(chǎn)生的問題：由于濺射速率不同導(dǎo)致濺射初期成分不均勻。但對(duì)薄膜成分影響不大 ? 反應(yīng)濺射：化合物靶材濺射時(shí)，部分化合物分子的化學(xué)鍵被擊斷后部分逃逸，造成薄膜成分與靶材化合物成分有一定偏離。采用單質(zhì)靶材并在放電氣體中通入一定的活性氣體來(lái)獲得化合物來(lái)制取各種化合物薄膜。 四、濺射鍍膜的生長(zhǎng)特點(diǎn) ? 高能量濺射粒子的轟擊會(huì)造成基片溫度上升和內(nèi)應(yīng)力增加：本征應(yīng)力和熱膨脹系數(shù)差異引起的應(yīng)力 五、濺射的用途 ? 濺射薄膜按其不同的功能和應(yīng)用可大致分為機(jī)械功能膜和物理功能膜兩大類 。 ? 前者包括耐磨 、 減摩 、 耐熱 、 抗蝕等表面強(qiáng)化薄膜材料 、 固體潤(rùn)滑薄膜材料； ? 后者包括電 、 磁 、 聲 、 光等功能薄膜材料等 。 TiN， TiC等超硬鍍層 ? 用 TiN， TiC等超硬鍍層涂覆刀具 、 模具等表面 ， 摩擦系數(shù)小 ， 化學(xué)穩(wěn)定性好 ， ? 具有優(yōu)良的耐熱 、 耐磨 、 抗氧化 、 耐沖擊等性能 ， 既可以提高刀具 、 模具等的工作特性 ， 又可以提高使用壽命 ， ? 一般可使刀具壽命提高 3～ 10倍 。 ? 在高溫、超高真空、射線輻照等特殊條件下工作的機(jī)械部件不能用潤(rùn)滑油，只有用軟金屬或?qū)訝钗镔|(zhì)等固體潤(rùn)滑劑。 ? 常用的固體潤(rùn)滑劑有軟金屬 (Au， Ag， Pb，Sn等 )，層狀物質(zhì)（ MoS2， WS2，石墨， CaF2，
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