真空镀(du)膜中常(chang)用的方法(fa)有(you)真空(kong)蒸发(fa)和离(li)子溅(jian)射。
真(zhen)空蒸发(fa)镀膜(mo)是(shi)在(zai)真(zhen)空(kong)度(du)不低于(yu)10-2Pa的(de)环境(jing)中(zhong),用(yong)电阻(zu)加(jia)热(re)或(huo)电子束(shu)和激光(guang)轰(hong)击(ji)等方法(fa)把(ba)要(yao)蒸发的(de)材料加热(re)到(dao)定(ding)温度,使材(cai)料(liao)中(zhong)分子或原子的热振动能(neng)量超(chao)过表面(mian)的束(shu)缚能(neng),从(cong)而(er)使大(da)量(liang)分子或(huo)原(yuan)子蒸(zheng)发(fa)或升(sheng)华,并直(zhi)接沉淀(dian)在基片上(shang)形成(cheng)薄膜。离(li)子溅(jian)射(she)镀膜(mo)是利(li)用(yong)气体(ti)放电产(chan)生(sheng)的正(zheng)离(li)子(zi)在电(dian)场的作用下(xia)的(de)高谏运(yun)动(dong)轰击(ji)作为阴(yin)极(ji)的靶(ba),使靶(ba)材(cai)中的原(yuan)子(zi)或(huo)分子逸(yi)出来(lai)而沉(chen)淀(dian)到被(bei)镀工件(jian)的(de)表面,形(xing)成(cheng)所需(xu)要(yao)的(de)薄膜(mo)。

真(zhen)空(kong)蒸(zheng)发(fa)镀(du)膜(mo)*常用(yong)的(de)是(shi)电(dian)阻(zu)加热法(fa),其(qi)优点(dian)是(shi)加热源的(de)结(jie)构(gou)简单,造(zao)价(jia)低(di)廉,操(cao)作(zuo)方便,缺(que)点(dian)是不(bu)适(shi)用于(yu)难熔金(jin)属(shu)和耐高温(wen)的介(jie)质(zhi)材料(liao)。电子(zi)束(shu)加热(re)和(he)激光(guang)加(jia)热则能(neng)克(ke)服(fu)电阻(zu)加(jia)热的缺(que)点(dian)。电(dian)子束加热是利(li)用(yong)聚(ju)焦(jiao)电子(zi)束(shu)直(zhi)接(jie)对(dui)被轰(hong)击(ji)材料加(jia)热,电子(zi)束(shu)的(de)动(dong)能变成热能,使材(cai)料蒸发(fa)。激光(guang)加(jia)热(re)是利用(yong)大功率的激(ji)光(guang)作为加热(re)源(yuan),但(dan)由(you)于(yu)大功率激(ji)光(guang)器的造(zao)价(jia)很(hen)高(gao),目前(qian)只(zhi)能(neng)在(zai)少数研究(jiu)性实(shi)验室中使用。
溅射(she)技(ji)术与真(zhen)空蒸发(fa)技(ji)术(shu)有(you)所(suo)不(bu)同。“溅(jian)射(she)”是(shi)指(zhi)荷(he)能(neng)粒子(zi)轰(hong)击回体(ti)表面(mian)(靶(ba)),使(shi)固体原(yuan)子(zi)或(huo)分子(zi)从表(biao)面(mian)射(she)出(chu)的现(xian)象(xiang)。射(she)出的粒(li)子大(da)多(duo)呈原(yuan)子(zi)状(zhuang)态(tai),常(chang)称(cheng)为(wei)溅射原(yuan)子。用(yong)于轰击(ji)靶(ba)的溅射粒(li)子可(ke)以(yi)是(shi)电(dian)子(zi),离子或中性(xing)粒(li)子,因为(wei)离(li)子(zi)在电(dian)场(chang)下易于加速获(huo)得所(suo)需(xu)要(yao)动(dong)能,因此大都采(cai)用离子作为(wei)轰击粒子(zi)。溅射过(guo)程(cheng)建(jian)立(li)在(zai)辉(hui)光放电的(de)基础上,即(ji)溅(jian)射(she)离子都(dou)来源于(yu)气体放(fang)电。不(bu)同(tong)的(de)溅射(she)技术(shu)所(suo)采(cai)用(yong)的辉(hui)光(guang)放电(dian)方(fang)式有(you)所不同(tong)。直流(liu)二(er)极(ji)溅射(she)利用的是(shi)直流辉光放(fang)电(dian);三(san)极溅射是利(li)用(yong)热(re)阴极(ji)支(zhi)持的(de)辉(hui)光(guang)放电;射频(pin)溅(jian)射是(shi)利(li)用(yong)射(she)频(pin)辉光(guang)放电(dian);磁(ci)控(kong)溅射是(shi)利用(yong)环状磁场(chang)控(kong)制(zhi)下(xia)的(de)辉光放(fang)电(dian)。
溅射(she)镀(du)膜与真(zhen)空蒸发镀(du)膜(mo)相比(bi),有许多优(you)点。如任何物质均(jun)可以溅射(she),尤(you)其(qi)是(shi)高(gao)熔(rong)点,低蒸气压的元素(su)和(he)化(hua)合物;溅(jian)射膜与(yu)基(ji)板之(zhi)问的附(fu)着(zhe)性(xing)好(hao);薄(bao)膜(mo)密(mi)度高;膜厚可(ke)控制(zhi)和重(zhong)复(fu)性好(hao)等(deng)。缺点是(shi)设备(bei)比较复杂(za),需要(yao)高(gao)压装置(zhi)。
此(ci)外,将(jiang)蒸(zheng)发法与溅(jian)射法(fa)相(xiang)结合,即为离(li)子镀(du),这种方法(fa)的(de)优点(dian)是(shi)得(de)到的(de)膜(mo)与(yu)基板间(jian)有极强的(de)附着(zhe)力(li),有(you)较(jiao)高(gao)的沉(chen)积速率,膜的密度(du)高。
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