納米薄膜材料pvppt課件-在線瀏覽
2025-06-29 12:52本頁面
【正文】 子束外延 (MBE) 物理方法 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 直流濺射法 交流濺射法 1） 化學(xué)氣相沉積 (CVD)： 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積；熱解化學(xué)氣相沉積；等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積；激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積；微波等離子體化學(xué)氣相沉積。 3． 2． 1物理氣相沉積法 Physical Vapor Deposition 1．氣相沉積的基本過程 (1)氣相物質(zhì)的產(chǎn)生 (2)氣相物質(zhì)的輸運(yùn) (3)氣相物質(zhì)的沉積 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 1 Evaporation Material Substrate Heater Vacuum chamber Cloud 2 Sputtering Material Substrate Plasma ?使 沉 積 物 加 熱 蒸 發(fā) ， 這 種 方 法 稱 為 蒸 發(fā) 鍍 膜Evaporation ； ?用具有一定能量的粒子轟擊靶材料 ， 從靶材上擊出沉積物原子 ， 稱為濺射鍍膜 Sputtering。 在高真空度的情況下 (真空度 ≤102Pa)， 沉積物與殘余氣體分子很少碰撞 ， 基本上是從源物質(zhì)直線到達(dá)基片 ， 沉積速率較快 ； 若真空度過低 ， 沉積物原子頻繁碰撞會相互凝聚為微粒 ， 使 薄膜沉積過程無法進(jìn)行 ， 或薄膜質(zhì)量太差 。根據(jù)凝聚條件的不同 ， 可以形成 非晶態(tài)膜 、多晶膜或單晶膜 。 若用具有一定能量的離子轟擊靶材 ， 以求改變膜層結(jié)構(gòu)與性能的沉積過程稱為 離子鍍 。 (見書上 p52圖 ) 真空鍍膜技術(shù)與設(shè)備設(shè)計安裝及操作維護(hù)實用手冊 2. 蒸鍍 (Evaporation) 在高真空中 ， 將源物質(zhì)加熱到高溫 ， 相應(yīng)溫度下的飽和蒸氣向上散發(fā) 。 為了補(bǔ)充凝固蒸氣 ， 蒸發(fā)源要以一定的速度連續(xù)供給蒸氣 。 一些金屬的蒸發(fā)溫度 ①電阻加熱蒸鍍 由 此 表可見大多數(shù)金屬的蒸發(fā)溫度都在1000度到 2022度之間，而鎢、鉬的熔點都高于 2022度，因此 加熱的金屬材料一般都選鎢、鉬。在融化以后、被蒸發(fā)物質(zhì)或與鎢絲形成較好的浸潤、靠表面張力保持在螺旋鎢絲中、或與鎢絲完全不浸潤，被鎢絲螺旋所支撐。所以一般是難熔金屬 ∶ W、 Mo和 Ta等 A:鎢絲加熱器 ?鎢絲一方面起到加熱器的作用，另一方面也起到支撐被加熱物質(zhì)的作用。 對于在固態(tài)升華的物質(zhì)來說 ， 也可以用難熔金屬制成的升華用專用容器。 ?高頻加熱法：用通水的銅制線圈作為加熱的初級感應(yīng)線圈，它靠在被加熱的物質(zhì)中或坩堝中感生出的感應(yīng)電流來實現(xiàn)對蒸發(fā)物質(zhì)的加熱。 C：坩堝加熱器 ?材料：高熔點氧化物、 BN、 石墨、難熔金屬 加熱有二種方式，即傳統(tǒng)的 電阻加熱法和高頻加熱法 ， 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 常用的幾種加熱器形狀 絲狀 舟狀 坩堝 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 坩堝式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu) (Ta加熱器 ) 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 電阻法的缺點： 膜材料與加熱材料之間產(chǎn)生擴(kuò)散或反應(yīng) ，使加熱材料本身的熔點和蒸發(fā)點降低，以致造成鍍得的膜層含有雜質(zhì) 。表面擴(kuò)張，附著在加熱器上形成 面蒸發(fā)源 ，蒸發(fā)效果比較好。 蒸鍍時要根據(jù)膜材料的性質(zhì)，注意選擇加熱器的形狀。 電子束法是將熱發(fā)射的電子在電場的作用下，經(jīng)磁聚焦后形成電子束打在加熱器（坩堝）內(nèi)的膜材料上， 膜材料在電子束的轟擊下蒸鍍到基板上，形成鍍膜。 ? ② 電子束加熱蒸鍍 ?利用電子束加熱可以使鎢 (熔點 3380℃ )等高熔點金屬熔化 。 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 電子束加熱裝置結(jié)構(gòu) (熱燈絲釋出電子 ) 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 電子束加工時注意事項 ?當(dāng)電子束撞擊到金屬、氣體或金屬蒸汽時，會產(chǎn)生 X射線，傷害人體細(xì)胞。 ?因此需要配置 足夠厚的鋼壁或外壁包鉛 以防止射線外溢。 2)鍍膜材料的準(zhǔn)備 ，安放在蒸發(fā)用坩堝內(nèi)。 4)開啟坩堝的 加熱電源 ， 烘烤樣片 。 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 6)移開基片的擋板，設(shè)定樣片基片的加熱程度，把蒸鍍材料加熱到一定溫度（熔點以上），開始蒸鍍。 注意事項 1)預(yù)熔鍍膜材料時要保證擋板擋在樣片上。 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料 材料化學(xué) 系 ?沉積合金膜，應(yīng)在整個基片表面和膜層厚度范圍內(nèi)得到均勻的組分。所以用簡單的蒸鍍技術(shù)無法由化合物直接制成符合化學(xué)計量比的膜層。因為它們 很少分解或者當(dāng)其凝聚時各種組元又重新化合 。 ④化合物膜的制取 納米材料及納米工藝 第 三 章 納米薄膜材料
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1