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真空镀膜的研究现状与发展趋势 第3页

更新时间:2016-8-27:  来源:毕业论文
激光束蒸发源蒸镀法[5]
采用激光束蒸发源的蒸镀技术是一种理想的薄膜制备方法。这是由于激光器可能安装在真空室之外,这样不但简化了真空室内部的空间布置,减少了加热源的放气,而且还可以完全避免了蒸发器对被镀材料的污染,达到了膜层纯洁的目的。此外,激光加热可以达到极高的温度,利用激光束加热能够对某些合金或化合物进行“闪光蒸发”。这对于保证膜的成分,防止膜的分馏或分解也是及其有用的。但是,由于制作大功率连续式激光器的成本较高,所以它的应用范围有一定的限制,目前尚不能在工业中广泛应用。
1.2.2 溅射镀膜
1842年格罗夫在实验室中发现了阴极溅射现象。他室在研究电子管的阴极腐蚀问题时发现阴极材料会迁移到真空管壁上面去的现象。从1870开始,就已经将溅射原理应用于薄膜的制备,但是,在过去的100多年中溅射工艺的发展很缓慢。1940年以后,发现了溅射膜层具有极其优良的性能,同时改善溅射装置,提高溅射速率的各种新工艺相继出现并到达实用化的程度,这才使溅射技术迅速的发展,并在工业上广泛的应用[12]。
所谓“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子(或分子)从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,通常称为溅射原子。用于轰击靶的荷能粒子可能是电子,离子或中型粒子,因为离子在电场下易于加速并获得所需动能,因此大多采用离子作为轰击粒子。该粒子又称入射离子。由于直接实现溅射的机构是离子,所以这种镀膜技术又称为离子溅射镀膜或淀积。
溅射镀膜的方式很多,比较具有代表性的方法有[6]:
1)直流二极溅射。构造简单,在大面积基板上可制取均匀薄膜,放电电流随压强和电压的改变而变化;
2)三极或四极溅射。可实现低气压,低电压溅射,可独立控制放电电流和轰击靶的离子能量。可控制靶电流,也可进行射频溅射;本文来自优,文'论#文^网,毕业论文 www.youerw.com
3)磁控溅射(或高速,低温溅射)。在与靶表面平行的方向上施加磁场,利用电场与磁场正交的磁控管原理,减少电子对基板的轰击,实现高速低温溅射;
4)对向靶溅射。两个靶对向放置,在垂直于靶的表面方向加磁场,可以对磁性材料等进行高速低温溅射;
5)射频溅射。为制取绝缘薄膜,如氧化硅,氧化铝,玻璃膜等而研制,也可溅射金属; 校园119消防安全宣传活动申请
6)反应溅射。可制作阴极物质的化合物薄膜,如氮化钛,碳化硅,氮化铝,氧化铝等;
7)偏压溅射。镀膜过程中同时清除基片上轻质量的带电粒子,从而使基板中不含有不纯气体;
8)非对称交流溅射。在振幅大的半周期内对靶进行溅射,在振幅小的半周期内对基片进行离子轰击,清除吸附的气体,以获得高纯薄膜;
9)离子束溅射。在高真空下,利用离子束溅射镀膜,是非等离子体状态下的成膜过程。靶接地电位也可;
10)吸气溅射。利用对溅射粒子的吸气作用,除去不纯物气体,能获得纯度高的薄膜。

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