吉林功率器件真空镀膜实验室

时间:2021年11月08日 来源:

真空镀膜:物理的气相沉积技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子或分子,或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术,物理的气相沉积是主要的表面处理技术之一。PVD(物理的气相沉积)镀膜技术主要分为三类:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。物理的气相沉积的主要方法有:真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜和分子束外延等。相应的真空镀膜设备包括真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。真空镀膜是将装有基片的真空室抽成真空,然后加热被蒸发的镀料。吉林功率器件真空镀膜实验室

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使用磁控溅射法沉积硅薄膜,通过优化薄膜沉积的工艺参数(包括本地真空、溅射功率、溅射气压等),以期用溅射法终后制备出高质量的器件级硅薄膜提供科学数据。磁控溅射法是一种简单、低温、快速的成膜技术,能够不使用有毒气体和可燃性气体进行掺杂和成膜,直接用掺杂靶材溅射沉积,此法节能、高效、环保。可通过对氢含量和材料结构的控制实现硅薄膜带隙和性能的调节。与其它技术相比,磁控溅射法优势是它的沉积速率快,具有诱人的成膜效率和经济效益,实验简单方便。吉林功率器件真空镀膜实验室等离子体化学气相沉积法使局部形成等离子体,而等离子体化学活性很强。

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电子束蒸发与热蒸发的区别在于:电子束蒸发是用一束电子轰击物体,产生高能量进行蒸发, 热蒸发通过加热完成这一过程。与热蒸发相比,电子束蒸发提供了高能量;但将薄膜的厚度控制在 5nm 量级将是困难的。在这种情况下,带有厚度监控器的良好热蒸发器将更合适。 与热蒸发相比,电子束蒸发具有许多优点 1、电子束蒸发可以将材料加热到比热蒸发更高的温度。这允许高温材料和难熔金属(例如钨、钽或石墨)的非常高的沉积速率和蒸发。 2、电子束蒸发可以沉积更薄、纯度更高的薄膜。坩埚的水冷将电子束加热严格限制在由源材料占据的区域,从而消除了相邻组件的任何不必要的污染。 3、电子束蒸发源有各种尺寸和配置,包括单腔或多腔。

真空镀膜:真空溅射法:真空溅射法是物理的气相沉积法中的后起之秀。随着高纯靶材料和高纯气体制备技术的发展,溅射镀膜技术飞速发展,在多元合金薄膜的制备方面显示出独到之处。其原理为:稀薄的空气在异常辉光放电产生的等离子体在电场的作用下,对阴极靶材料表面进行轰击,把靶材料表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来,被溅射出来的粒子带有一定的动能,沿一定的方法射向基体表面,在基体表面形成镀层。特点为:镀膜层与基材的结合力强;镀膜层致密、均匀;设备简单,操作方便,容易控制。主要的溅射方法有直流溅射、射频溅射、磁控溅射等。目前应用较多的是磁控溅射法。真空镀膜是以真空技术为基础,利用物理或化学方法,为科学研究和实际生产提供薄膜制备的一种新工艺。

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真空镀膜:反应磁控溅射法:制备化合物薄膜可以用各种化学气相沉积或物理的气相沉积方法。但目前从工业大规模生产的要求来看,物理的气相沉积中的反应磁控溅射沉积技术具有明显的优势,因而被普遍应用,这是因为:反应磁控溅射所用的靶材料(单元素靶或多元素靶)和反应气体(氧、氮、碳氢化合物等)通常很容易获得很高的纯度,因而有利于制备高纯度的化合物薄膜。反应磁控溅射中调节沉积工艺参数,可以制备化学配比或非化学配比的化合物薄膜,从而达到通过调节薄膜的组成来调控薄膜特性的目的。真空镀膜流程:前处理及化学清洗→衬底真空中烘烤加热→等离子体清洗→金属离子轰击→镀金属过渡层→镀膜。吉林功率器件真空镀膜实验室

真空镀膜是在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。吉林功率器件真空镀膜实验室

真空镀膜:离子镀膜法:目前比较常用的组合方式有:射频离子镀(RFIP)。利用电阻或电子束加热使膜材气化;依靠射频等离子体放电使充入的真空Ar及其它惰性气体、反应气体氧气、氮气、乙炔等离化。这种方法的特点是:基板温升小,不纯气体少,成膜好,适合镀化合物膜,但匹配较困难。可应用于镀光学器件、半导体器件、装饰品、汽车零件等。此外,离子镀法还包括有低压等离子体离子镀,感应离子加热镀,集团离子束镀和多弧离子镀等多种方法。吉林功率器件真空镀膜实验室

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