中山真空镀膜工艺

蒸发法镀膜是将固体材料置于真空室内，在真空条件下，将固体材料加热蒸发，蒸发出来的原子或分子能自由地弥布到容器的器壁上。当把一些加工好的基板材料放在其中时，蒸发出来的原子或分子就会吸附在基板上逐渐形成一层薄膜。根据蒸发源不同，真空蒸发镀膜法又可 以分为四种：电阻蒸发源蒸镀法；电子束蒸发源蒸镀法；高频感应蒸发源蒸镀法；激光束蒸发源蒸镀法。本实验采用电阻蒸发源蒸镀法制备金属薄膜材料。蒸发镀膜，要求从蒸发源出来的蒸汽分子或原子，到达被镀膜基片的距离要小于镀膜室内残余气体分子的平均自由程，这样才能保证蒸发物的蒸汽分子能无碰撞地到达基片表面。保证薄膜纯净和牢固，蒸发物也不至于氧化。真空镀膜的操作规程：镀制多层介质膜的镀膜间，应安装通风吸尘装置，及时排除有害粉尘。中山真空镀膜工艺

真空镀膜的方法：溅射镀膜：在钢材、镍、铀、金刚石表面镀钛金属薄膜,提高了钢材、铀、金刚石等材料的耐腐蚀性能,使得使用领域更加普遍;而镁作为硬组织植入材料,在近年来投入临床使用,当在镁表面镀制一层钛金属薄膜,不仅加强了材料的耐蚀性,而且钛生物体相容性好,比重小、毒性低、更易为人体所接受;在云母、硅片、玻璃等材料上镀上钛金属薄膜,研究其对电磁波的反射、吸收、透射作用,对于高效太阳能吸收、电磁辐射、噪音屏蔽吸收和净化等领域具有重要意义。除此之外,磁控溅射作为一种非热式镀膜技术,主要应用在化学气相沉积(CVD)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长困难及不适用的钛薄膜沉积,可以获得大面积非常均匀的薄膜。包括欧姆接触Ti金属电极薄膜及可用于栅绝缘层或扩散势垒层的TiN、TiO2等介质薄膜沉积。在现代机械加工工业中,溅镀包括Ti金属、TiAl6V4合金、TiN、TiAlN、TiC、TiCN、TiAlOX、TiB2、等超硬材料,能有效的提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能,从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命,应用越来越普遍。中山真空镀膜工艺真空镀膜机的优点:具有优良的耐折性和良好的韧性，比较少出现小孔和裂口。

磁控溅射的工作原理是指电子在外加电场的作用下，在飞向衬底过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向衬底，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场的作用下沉积在衬底上。由于该电子的能量很低，传递给衬底的能量很小，致使衬底温升较低。

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。化学气相沉积是真空镀膜技术的一种。

真空镀膜：离子镀特点：离子镀是物理的气相沉积方法中应用较普遍的一种镀膜工艺。离子镀的基本特点是采用某种方法（如电子束蒸发磁控溅射，或多弧蒸发离化等）使中性粒子电离成离子和电子，在基体上必须施加负偏压，从而使离子对基体产生轰击，适当降低负偏压后使离子进而沉积于基体成膜，适用于高速钢工具，热锻模等材料的表面处理过程。离子镀的优点如下：膜层和基体结合力强，反应温度低。膜层均匀，致密。在负偏压作用下绕镀性好。无污染。多种基体材料均适合于离子镀。真空镀膜中真空溅射法是物理的气相沉积法中的后起之秀。中山真空镀膜工艺

真空镀膜离子镀中不同的蒸发源与不同的电离或激发方式可以有多种不同的组合。中山真空镀膜工艺

磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射，例如使用Si靶材，通入一定比例的N2，氩气作为工作气体，而氮气作为反应气体，反应能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜，通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整，薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。解决靶中毒主要有以下几种方法;1.使用射频电源进行溅射；2.采用闭环控制反应气体通入流量；3.使用孪生靶交替溅射；4.控制镀膜模式的变换：在镀膜前，采集靶中毒的迟滞效应曲线，使进气流量控制在产生靶中毒的前沿，确保工艺过程始终处于沉积速率陡降前的模式。中山真空镀膜工艺

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