真空蒸發(fā)鍍膜ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 04:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 . 蒸發(fā)源物質(zhì)的純度； 3. 加熱裝置、坩堝的污染； 真空蒸發(fā)鍍膜 ? 大氣的殘余物（ O N CO H2O），擴(kuò)散泵油蒸氣，真空室吸氣 對(duì) 真空蒸發(fā)鍍膜質(zhì)量有重要影響 。 ? 在設(shè)計(jì)優(yōu)良的系統(tǒng)中， 真空 泵的回流擴(kuò)散作用不明顯 。 ?當(dāng) P≤104Pa時(shí)， 主要為 被解吸的真空室吸氣 。 ? 水汽 影響很大，易與金屬膜反應(yīng) ，或與 W， Mo等加熱器材料反應(yīng) ， 生 成氧化物和氫。 殘留氣體的影響 真空蒸發(fā)鍍膜 從碰撞幾率的角度： 本底真空度的選擇 考慮蒸發(fā)分子與殘留氣體分子之間的碰撞問(wèn)題： N0個(gè)蒸發(fā)分子在飛行 x距離后，未受到殘留氣體分子碰撞的數(shù)目： ?xx eNN ?? 0則被碰撞的分子的百分?jǐn)?shù)： ?xx eNNf ????? 110真空蒸發(fā)鍍膜 Example: 若要求 f ≤, 源基距為 25cm 則 P ≤3 103Pa ?xef ??? 1 要有效減少蒸發(fā)分子在渡越中的碰撞現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)使 λ ＞＞ 源基距 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 在真空蒸發(fā)鍍膜過(guò)程中， 能否在基板上獲得均勻膜厚，是制膜的關(guān)鍵問(wèn)題 。 膜厚的影響因素 A、 蒸發(fā)源的特性； B、基板與蒸發(fā)源的幾何形狀，相對(duì)位置； C、蒸發(fā)物質(zhì)的蒸發(fā)量。 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(duì)膜厚進(jìn)行理論計(jì)算，找到其分布的規(guī)律，作如下假設(shè)： 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(dá)基板上后不發(fā)生再蒸發(fā)現(xiàn)象。 真空蒸發(fā)鍍膜 一、點(diǎn)蒸發(fā)源 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 特點(diǎn)：向各個(gè)方向等量蒸發(fā) 真空蒸發(fā)鍍膜 二、小平面蒸發(fā)源 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 特點(diǎn)：發(fā)射特性具有方向性 在 θ角方向蒸發(fā)的材料質(zhì)量與 cosθ成正比 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 點(diǎn)源與小平面蒸發(fā)源相比 ， 厚度的均勻性要好一些 ?? 但淀積速率要低得多，單位質(zhì)量的原料所得膜厚 1/4 ? ? 2320 1 1 ][ hxtt ??20 4 hmt ???20 hmt ???? ? 220 1 1 ][ hxtt ??真空蒸發(fā)鍍膜 三、克努曾蒸發(fā)源 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 λ2r, λl，分子流 真空蒸發(fā)鍍膜 四、細(xì)長(zhǎng)平面蒸發(fā)源 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 相當(dāng)于熱絲，由許多小平面蒸發(fā)源構(gòu)成 真空蒸發(fā)鍍膜 五、環(huán)狀蒸發(fā)源 蒸發(fā)源的蒸發(fā)特性及膜厚分布 蒸發(fā)特性 dS1相當(dāng)于小平面源 真空蒸發(fā)鍍膜 實(shí)際蒸發(fā)源的發(fā)射特點(diǎn) ?? 1）點(diǎn)源：發(fā)針形蒸發(fā)源、電子束蒸發(fā)源 ?? 2）小平面蒸發(fā)源：蒸發(fā)舟 ?? 3）平面蒸發(fā)源：坩堝、錐形藍(lán)式蒸發(fā)源 ?? 4）柱狀蒸發(fā)源：蒸發(fā)料潤(rùn)濕的螺旋絲狀蒸發(fā)源 ?? 5）可視為大面積（平面或柱面）蒸發(fā)源：磁控靶源。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源與基板的相對(duì)位置配置 1. 點(diǎn)源 蒸發(fā)源放在球心，基板放在球面上，可得到均勻薄膜。 2c o s4 rmht ??? ??θ=0時(shí)， t為常數(shù)： 蒸發(fā)源、基板放在同一球面上， 可得到均勻薄膜。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源與基板的相對(duì)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(duì)位置配置 DH ).~( 511? A、基板公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)的“行星”方式運(yùn)動(dòng) B、采用多個(gè)分離的點(diǎn)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(duì)位置配置 4. 大面積基板的情況 1個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源 等間隔、等蒸發(fā)速率 的 4個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源 不等間隔、等蒸發(fā)速率 的 4個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源 等間隔、不等蒸發(fā)速率的 4個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源 ε：膜厚最大相對(duì)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(yīng)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(diǎn)要高，熔點(diǎn)要高于被蒸發(fā)物質(zhì)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。 要求：蒸發(fā)材料的蒸發(fā)溫度低于蒸發(fā)源材料在平衡蒸氣壓為 108托時(shí)的 溫度。 3）化學(xué)性能穩(wěn)定，不與蒸發(fā)材料發(fā)生反應(yīng)。 4）耐熱性好，熱源變化時(shí)，功率密度變化較小。 5）經(jīng)濟(jì)耐用。 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 加工性能： W最差，室溫很脆，需 400℃ 高溫退火， Mo好， Ta最好 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 金屬蒸發(fā)源與鍍料的反應(yīng) 鉭與金； 鋁、鐵、鎳、鈷等與鎢、鉬、鉭 改進(jìn)方法：陶瓷坩堝 真空蒸發(fā)鍍膜 蒸發(fā)源的加熱方式 鍍料與蒸發(fā)源的浸潤(rùn)性 浸潤(rùn)時(shí)，為面蒸發(fā)源 不浸潤(rùn)時(shí)，為點(diǎn)蒸發(fā)源， 若用絲式蒸發(fā)源時(shí)鍍料應(yīng)浸潤(rùn)，若不浸潤(rùn)易脫落。 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 1）絲式 ?a)、 b)要求浸潤(rùn)性，鍍料為絲狀。但浸 潤(rùn)好意味著有輕微合金化，只能用一次。 ?c)不要求浸潤(rùn)性，鍍料可絲狀、塊狀 易升華材料 (Cr)、不潤(rùn)濕材料 (Ag、 Cu) ?蒸發(fā)加熱絲的直徑： ，特殊
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