山西金屬真空鍍膜實驗室

來源: 發(fā)布時間:2022-06-07

電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W)、鉬(Mo)等高熔點材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進,以提高鍍膜的效率。高熔點的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當中,因為水冷坩堝導(dǎo)熱過快,材料難以達到其蒸發(fā)的溫度。經(jīng)過實驗的驗證,蒸發(fā)高熔點的材料可以用薄片來蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過坩堝邊沿來導(dǎo)熱,散熱速率慢,有利于達到材料蒸發(fā)的熔點。經(jīng)驗證,采用此種方式鍍膜,薄膜均勻性良好,采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。真空濺鍍通常指的是磁控濺鍍,屬于高速低溫濺鍍法。山西金屬真空鍍膜實驗室

山西金屬真空鍍膜實驗室,真空鍍膜

ALD是一種薄膜形成方法,其中將多種氣相原料(前體)交替暴露于基板表面以形成膜。與CVD不同,不同類型的前驅(qū)物不會同時進入反應(yīng)室,而是作為單獨的步驟引入(脈沖)和排出(吹掃)。在每個脈沖中,前體分子在基材表面上以自控方式起作用,并且當表面上不存在可吸附位時,反應(yīng)結(jié)束。因此,一個周期中的產(chǎn)品成膜量由前體分子和基板表面分子如何化學(xué)鍵合來定義。因此,通過控制循環(huán)次數(shù),可以在具有任意結(jié)構(gòu)和尺寸的基板上形成高精度且均勻的膜。東莞金屬真空鍍膜廠家真空鍍膜有蒸發(fā)鍍膜形式。

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磁控濺射的優(yōu)勢在于可根據(jù)靶材的性質(zhì)來選擇使用不同的靶電源進行濺射,靶電源分為射頻靶(RF)、直流靶(DC)、直流脈沖靶(DC Pluse)。其中射頻靶主要用于導(dǎo)電性較差的氧化物、陶瓷等介質(zhì)膜的濺射,也可以進行常規(guī)金屬材料濺射。直流靶只能用于導(dǎo)電性較好的金屬材料,而直流脈沖靶介于二者之間,可濺射硅、鍺等半導(dǎo)體材料。磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,使用范圍廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料。

電子束蒸發(fā)是目前真空鍍膜技術(shù)中一種成熟且主要的鍍膜方法,它解決了電阻加熱方式中鎢舟材料與蒸鍍源材料直接接觸容易互混的問題。同時在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個坩堝,實現(xiàn)同時或分別蒸發(fā),沉積多種不同的物質(zhì)。通過電子束蒸發(fā),任何材料都可以被蒸發(fā),不同材料需要采用不同類型的坩堝以獲得所要達到的蒸發(fā)速率。在高真空下,電子燈絲加熱后發(fā)射熱電子,被加速陽極加速,獲得很大的動能轟擊到的蒸發(fā)材料上,把動能轉(zhuǎn)化成熱使蒸發(fā)材料加熱氣化,而實現(xiàn)蒸發(fā)鍍膜。電子束蒸發(fā)源由發(fā)射電子的熱陰極、電子加速極和作為陽極的鍍膜材料組成。電子束蒸發(fā)源的能量可高度集中,使鍍膜材料局部達到高溫而蒸發(fā)。通過調(diào)節(jié)電子束的功率,可以方便的控制鍍膜材料的蒸發(fā)速率,特別是有利于高熔點以及高純金屬和化合物材料。真空鍍膜中離子鍍的鍍層組織致密、無小孔、無氣泡、厚度均勻。

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原子層沉積過程由A、B兩個半反應(yīng)分四個基元步驟進行:1)前驅(qū)體A脈沖吸附反應(yīng);2)惰氣吹掃多余的反應(yīng)物及副產(chǎn)物;3)前驅(qū)體B脈沖吸附反應(yīng);4)惰氣吹掃多余的反應(yīng)物及副產(chǎn)物,然后依次循環(huán)從而實現(xiàn)薄膜在襯底表面逐層生長?;谠訉映练e的原理,利用原子層沉積制備高質(zhì)量薄膜材料,三大要素必不可少:1)前驅(qū)體需滿足良好的揮發(fā)性、足夠的反應(yīng)活性以及一定熱穩(wěn)定性,前驅(qū)體不能對薄膜或襯底具有腐蝕或溶解作用;2)前驅(qū)體脈沖時間需保證單層飽和吸附;3)沉積溫度應(yīng)保持在ALD窗口內(nèi),以避免因前驅(qū)體冷凝或熱分解等引發(fā)CVD生長從而使得薄膜不均勻。電子束蒸發(fā)是真空鍍膜技術(shù)的一種。四川貴金屬真空鍍膜加工廠

真空鍍膜鍍的薄膜與基體結(jié)合強度好,薄膜牢固。山西金屬真空鍍膜實驗室

真空鍍膜的物理過程:PVD(物理的氣相沉積技術(shù))的基本原理可分為三個工藝步驟:(1)金屬顆粒的氣化:即鍍料的蒸發(fā)、升華或被濺射從而形成氣化源(2)鍍料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍料粒子在基片表面的沉積。熱蒸發(fā)主要是三個過程:1.蒸發(fā)材料從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程。2.氣化原子或分子在蒸發(fā)源與基底之間的運輸 3.蒸發(fā)原子或分子在襯底表面上淀積過程,即是蒸汽凝聚、成核、核生長、形成連續(xù)薄膜的過程。山西金屬真空鍍膜實驗室

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