基片溫度對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)有較大影響,基片溫度高,使吸附原子的動(dòng)能增大,跨越表面勢(shì)壘的幾率增多,容易結(jié)晶化,并使薄膜缺陷減少,同時(shí)薄膜內(nèi)應(yīng)力也會(huì)減少,基片溫度低,則易形成無(wú)定形結(jié)構(gòu)膜。 材料飽和蒸汽壓隨溫度的上升而迅速增大,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制好蒸發(fā)源溫度。蒸發(fā)鍍膜常用的加熱方法時(shí)電阻大電流加熱,采用鎢,鉬,鉑等高熔點(diǎn)的金屬。真空鍍膜時(shí),飛抵基片的氣化原子或分子,一部分被反射,一部分被蒸發(fā)離開,剩下的要么結(jié)合在一起,再捕獲其他原子或分子,使得自己增大;或者單個(gè)原子或分子在基片上自由擴(kuò)散,逐漸生長(zhǎng),覆蓋整個(gè)基片,形成鍍膜。注意的是基片的清潔度和完整性將影響到鍍膜的形成速率和質(zhì)量通過加熱蒸發(fā)某種物質(zhì)使其沉積在固體表面,稱為蒸發(fā)鍍膜。大連新型真空鍍膜
真空鍍膜:技術(shù)優(yōu)點(diǎn):鍍層附著性能好:普通真空鍍膜時(shí),在工件表面與鍍層之間幾乎沒有連接的過渡層,好似截然分開。而離子鍍時(shí),離子高速轟擊工件時(shí),能夠穿透工件表面,形成一種注入基體很深的擴(kuò)散層,離子鍍的界面擴(kuò)散深度可達(dá)四至五微米,對(duì)離子鍍后的試件作拉伸試驗(yàn)表明,一直拉到快要斷裂時(shí),鍍層仍隨基體金屬一起塑性延伸,無(wú)起皮或剝落現(xiàn)象發(fā)生,可見附著多么牢固,膜層均勻,致密。繞鍍能力強(qiáng):離子鍍時(shí),蒸發(fā)料粒子是以帶電離子的形式在電場(chǎng)中沿著電力線方向運(yùn)動(dòng),因而凡是有電場(chǎng)存在的部位,均能獲得良好鍍層,這比普通真空鍍膜只能在直射方向上獲得鍍層優(yōu)越得多。因此,這種方法非常適合于鍍復(fù)零件上的內(nèi)孔、凹槽和窄縫。等其他方法難鍍的部位。用普通真空鍍膜只能鍍直射表面,蒸發(fā)料粒子尤如攀登云梯一樣,只能順梯而上;而離子鍍則能均勻地繞鍍到零件的背面和內(nèi)孔中,帶電離子則好比坐上了直升飛機(jī),能夠沿著規(guī)定的航線飛抵其活動(dòng)半徑范圍內(nèi)的任何地方?;葜菡婵斟兡ぜ夹g(shù)真空鍍膜的操作規(guī)程:工作完畢應(yīng)斷電、斷水。
真空鍍膜技術(shù)一般分為兩大類,即物理的氣相沉積技術(shù)和化學(xué)氣相沉積技術(shù)。物理的氣相沉積技術(shù)是指在真空條件下,利用各種物理方法,將鍍料氣化成原子、分子或使其離化為離子,直接沉積到基體表面上的方法。制備硬質(zhì)反應(yīng)膜大多以物理的氣相沉積方法制得,它利用某種物理過程,如物質(zhì)的熱蒸發(fā),或受到離子轟擊時(shí)物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)原子從源物質(zhì)到薄膜的可控轉(zhuǎn)移過程。物理的氣相沉積技術(shù)具有膜/基結(jié)合力好、薄膜均勻致密、薄膜厚度可控性好、應(yīng)用的靶材普遍、濺射范圍寬、可沉積厚膜、可制取成分穩(wěn)定的合金膜和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),物理的氣相沉積技術(shù)由于其工藝處理溫度可控制在500℃以下。化學(xué)氣相沉積技術(shù)是把含有構(gòu)成薄膜元素的單質(zhì)氣體或化合物供給基體,借助氣相作用或基體表面上的化學(xué)反應(yīng),在基體上制出金屬或化合物薄膜的方法,主要包括常壓化學(xué)氣相沉積、低壓化學(xué)氣相沉積和兼有CVD和PVD兩者特點(diǎn)的等離子化學(xué)氣相沉積等。
使用磁控濺射法沉積硅薄膜,通過優(yōu)化薄膜沉積的工藝參數(shù)(包括本地真空、濺射功率、濺射氣壓等),以期用濺射法終后制備出高質(zhì)量的器件級(jí)硅薄膜提供科學(xué)數(shù)據(jù)。磁控濺射法是一種簡(jiǎn)單、低溫、快速的成膜技術(shù),能夠不使用有毒氣體和可燃性氣體進(jìn)行摻雜和成膜,直接用摻雜靶材濺射沉積,此法節(jié)能、高效、環(huán)保??赏ㄟ^對(duì)氫含量和材料結(jié)構(gòu)的控制實(shí)現(xiàn)硅薄膜帶隙和性能的調(diào)節(jié)。與其它技術(shù)相比,磁控濺射法優(yōu)勢(shì)是它的沉積速率快,具有誘人的成膜效率和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單方便。真空鍍膜機(jī)的優(yōu)點(diǎn):具有優(yōu)良的耐折性和良好的韌性,比較少出現(xiàn)小孔和裂口。
真空鍍膜:PVD技術(shù)工藝步驟:清洗工件:接通直流電源,氬氣進(jìn)行輝光放電為氬離子,氬離子轟擊工件表面,工件表層粒子和臟物被轟濺拋出;鍍料的氣化:即通入交流電后,使鍍料蒸發(fā)氣化。鍍料離子的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過碰撞以及高壓電場(chǎng)后,高速?zèng)_向工件;鍍料原子、分子或離子在基體上沉積:工件表面上的蒸發(fā)料離子超過濺失離子的數(shù)量時(shí),則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。離子鍍時(shí),蒸發(fā)料粒子電離后具有三千到五千電子伏特的動(dòng)能,高速轟擊工件時(shí),不但沉積速度快,而且能夠穿透工件表面,形成一種注入基體很深的擴(kuò)散層,離子鍍的界面擴(kuò)散深度可達(dá)四至五微米,也就是說(shuō)比普通真空鍍膜的擴(kuò)散深度要深幾十倍,甚至上百倍,因而彼此粘附得特別牢。電子束蒸發(fā)是真空鍍膜技術(shù)的一種。揚(yáng)州真空鍍膜加工
真空鍍膜技術(shù)是利用物理、化學(xué)手段將固體表面涂覆一層特殊性能的鍍膜。大連新型真空鍍膜
真空鍍膜:離子鍍膜法:目前比較常用的組合方式有:直流二極型(DCIP)。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化;被鍍基體作為陰極,利用高電壓直流輝光放電將充入的氣體氬(Ar)(也可充少量反應(yīng)氣體)離化。這種方法的特點(diǎn)是:基板溫升大、繞射性好、附著性好,膜結(jié)構(gòu)及形貌差,若用電子束加熱必須用差壓板;可用于鍍耐腐蝕潤(rùn)滑機(jī)械制品。多陰極型。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化;依靠熱電子、陰極發(fā)射的電子及輝光放電使充入的真空惰性氣體或反應(yīng)氣體離化。這種方法的特點(diǎn)是:基板溫升小,有時(shí)需要對(duì)基板加熱;可用于鍍精密機(jī)械制品、電子器件裝飾品。大連新型真空鍍膜