真空溅射镀膜技术.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,真空溅射镀膜技术,表面技术工程是将材料表面与基体一起作,为一个系统进行设计，利用表面改性技术，薄,膜技术和涂层技术，使材料表面获得材料本身,没有而又希望具有的性能的系统工程。,薄膜技术是表面工程三大技术之一。一般,把小于25,um,大于100,nm,的膜层称为薄膜，大于,25,um,的膜层称为厚膜。小于100,nm,的膜层称为,纳米薄膜。,真空镀膜是薄膜技术的最具潜力的手段，,也是纳米技术的主要支撑技术。所谓纳米技术，,如果离开了真空镀膜，它将会失去半壁江山。,真空镀膜分为(蒸发镀膜 )、(离子镀膜 )、(溅射镀膜 )和(化学气相沉积 )四种形式,按功能要求可分为(装饰性镀膜)和(功能性镀膜)。,溅射是指荷能粒子轰击(固体表面），使(固体原子或分子）从表面 射出的现象。利用溅射现象沉积薄膜的技术叫(溅射镀膜)。,物理气相沉积,(PVD),真空蒸发镀膜,溅射镀膜,离子镀膜,将真空室中的,辉光放电等离子体技术,与,真空蒸发镀膜技术,结合起来的一种,PVD,技术,真空表面沉积技术起始于真空蒸发镀膜，其基本过程是：,在真空容器中将蒸镀材料,(,金属或非金属,),加热，当达到适当温度后，便有大量的原子和分子离开蒸镀材料的表面进入气相。,因为容器内气压足够低，这些原子或分子几乎不经碰撞地在空间内飞散，,当到达表面温度相对低的被镀工件表面时，便凝结而形成薄膜。,真空蒸发镀膜原理及其基本过程,1,2,3,4,5,6,9,8,7,1.,基片架和加热器,2.,蒸发料释出的气体,3.,蒸发源,4.,挡板,5.,返流气体,6.,真空泵,7.,解吸的气体,8.,基片,9.,钟罩,真空蒸发镀膜原理及其基本过程,蒸发成膜系统如右图所示。,主要部分有：,真空容器,(,提供蒸发所需的真空环境,),，,蒸发源,(,为蒸镀材料的蒸发提供热量,),，,基片,(,即被镀工件，在它上面形成蒸发料沉积层,),，,基片架,(,安装夹持基片,),加热器,。,蒸发成膜过程是由蒸发、蒸发材料粒子的迁移和沉积三个过程所组成。,真空蒸发镀膜原理及其基本过程,被镀材料蒸发过程,蒸发材料粒子迁移过程,蒸发材料粒子沉积过程,蒸发材料,蒸发材料粒子,基片,(,工件,),溅射镀膜的原理及特点,溅射镀膜：,在真空室内用正离子,(,通常是,Ar,+,),轰击阴极,(,沉积材料做的靶,),，将其原子溅射出，迁移到基片,(,工件,),上沉积形成镀层。,靶面原子的溅射,溅射原子向基片的迁移,溅射原子在基片沉积,靶,基片,溅射原子,正离子,溅射镀膜也是由三个阶段组成。,直流二极型离子镀膜,离子镀膜,1,2,3,4,5,6,Ar,7,8,9,10,11,1.,钟罩,2.,工件,3.,挡板,4.,蒸发源,5.,绝缘子,6.,挡板手轮,7.,灯丝电源,8.,高压电源,9.,底板,10.,辉光区,11.,阴极暗区,镀前将真空室抽空至,6.5,10,-3,Pa,以上真空，然后通入,Ar,作为工作气体，使真空度保持在,1.3,1.3,10,-1,Pa,。,当接通高压电源后，在蒸发源与工件之间产生气体放电。,由于工件接在放电的阴极，便有离子轰击工件表面，对工件作溅射清洗。,经过一段时间后，加热蒸发源使镀料气化蒸发，蒸发后的镀料原子进入放电形成的等离子区中，其中一部分被电离，在电场加速下轰击工件表面并沉积成膜,；一部分镀料原子则处于激发态，而未被电离，因而在真空室内呈现特定颜色的辉光。,三种物理气相沉积技术与电镀的比较,