蒸發(fā)鍍膜材料
發(fā)布時(shí)間:
2018-05-16
電子束蒸發(fā)鍍膜和電弧加熱蒸發(fā)鍍與真空鍍膜不同
電子束蒸發(fā)鍍膜和電弧加熱蒸發(fā)鍍與真空鍍膜不同,電子束蒸發(fā)鍍:使用電子束加熱使膜材汽蒸發(fā)后,聚結(jié)在基片表面成膜是真空蒸鍍技術(shù)中種重要加熱方法,這種裝置種類許多,跟著薄膜技術(shù)廣泛使用,不止對(duì)膜種類要求很多,而且對(duì)膜質(zhì)量要求嚴(yán)格謹(jǐn)慎,電阻蒸發(fā)鍍已滿足不了蒸鍍某些金屬和非金屬需求,電子束熱源能獲得遠(yuǎn)比電阻熱源更大能量密度,數(shù)值可達(dá)到104-109w/cm2,因此可以將膜材加熱至3000-6000c,這就為蒸發(fā)難熔金屬和非金屬材料如鎢、鉬、鍺、SiO2、AI2O3等提供了較好熱源,而且由于被蒸鍍材料是放在水冷坩堝內(nèi),因而可避免容器材料蒸發(fā)及容器材料和膜材之間差別,這對(duì)提高膜純度是極為重要,另外熱量可直接加到膜材表面上,因此熱效率上升,熱傳導(dǎo)和熱輻射損流失,
高頻感應(yīng)加熱蒸發(fā)鍍:使用感應(yīng)加熱原理把金屬加熱到蒸發(fā)溫度,將裝有膜層材料坩堝放在螺旋線圈中央,在線圈中通以高頻電流,可以使金屬膜層材料產(chǎn)生電流將自身加熱升溫,直至蒸發(fā)
電弧加熱蒸發(fā)鍍:與電子束加熱方式相類似一種加熱方式是電弧放電加熱法,它也具有可以避免電阻加熱材料或坩堝材料污染,加熱溫度較高特點(diǎn),特別適用 于熔點(diǎn)高,同時(shí)具有一定導(dǎo)電性難熔金屬、石墨等蒸發(fā),同時(shí),這一方法所用設(shè)備比電子束加熱裝置簡(jiǎn)單,因而是一種較為廉價(jià)蒸發(fā)裝置
真空鍍膜中常用方法有真空蒸發(fā)和離子濺射,真空蒸發(fā)鍍膜是在真空度不低于10-2Pa環(huán)境中,用電阻加熱或電子束和激光轟擊等方法把要蒸發(fā)材料加熱到一定溫度,使材料中分子或原子熱振動(dòng)能量超過表面束縛能,從而使大量分子或原子蒸發(fā)或升華,并直接沉淀在基片上形成薄膜,離子濺射鍍膜是利用氣體放電產(chǎn)生正離子在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng)轟擊作為陰極靶,使靶材中原子或分子逸出來而沉淀到被鍍工件表面,形成所需要薄膜,
真空蒸發(fā)鍍膜最常用是電阻加熱法,其優(yōu)點(diǎn)是加熱源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,操作方便;缺點(diǎn)是不適用于難熔金屬和耐高溫介質(zhì)材料,電子束加熱和激光加熱則能克服電阻加熱缺點(diǎn),電子束加熱上利用聚焦電子束直接對(duì)被轟擊材料加熱,電子束動(dòng)能變成熱能,使材料蒸發(fā),激光加熱是利用大功率激光作為加熱源,但由于大功率激光器造價(jià)很高,目前只能在少數(shù)研究性實(shí)驗(yàn)室中使用,
濺射技術(shù)與真空蒸發(fā)技術(shù)有所不同,“濺射”是指荷能粒子轟擊固體表面(靶),使固體原子或分子從表面射出現(xiàn)象,射出粒子大多呈原子狀態(tài),常稱為濺射原子,用于轟擊靶濺射粒子可以是電子,離子或中性粒子,因?yàn)殡x子在電場(chǎng)下易于加速獲得所需要?jiǎng)幽?因此大都采用離子作為轟擊粒子,濺射過程建立在輝光放電基礎(chǔ)上,即濺射離子都來源于氣體放電,不同濺射技術(shù)所采用輝光放電方式有所不同,直流二極濺射利用是直流輝光放電;三極濺射是利用熱陰極支持輝光放電;射頻濺射是利用射頻輝光放電;磁控濺射是利用環(huán)狀磁場(chǎng)控制下輝光放電,
濺射鍍膜與真空蒸發(fā)鍍膜相比,有許多優(yōu)點(diǎn),如任何物質(zhì)均可以濺射,尤其是高熔點(diǎn),低蒸氣壓元素和化合物;濺射膜與基板之間附著性好;薄膜密度高;膜厚可控制和重復(fù)性好等,缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜,需要高壓裝置,
將蒸發(fā)法與濺射法相聯(lián)合,即為離子鍍,這種方法優(yōu)點(diǎn)是得到膜與基板間有很強(qiáng)附著力,有較高沉積速率.---立車光電材料