《真空溅射镀膜技术精品文稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《真空溅射镀膜技术精品文稿.ppt（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、真空溅射镀膜技术第1页，本讲稿共10页 表面技术工程是将材料表面与基体一起作表面技术工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用表面改性技术，薄为一个系统进行设计，利用表面改性技术，薄膜技术和涂层技术，使材料表面获得材料本身膜技术和涂层技术，使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。没有而又希望具有的性能的系统工程。薄膜技术是表面工程三大技术之一。一般薄膜技术是表面工程三大技术之一。一般把小于把小于25um大于大于100nm的膜层称为薄膜，大于的膜层称为薄膜，大于25um的膜层称为厚膜。小于的膜层称为厚膜。小于100nm的膜层称为的膜层称为纳米薄膜。纳米薄膜。真空镀膜是薄
2、膜技术的最具潜力的手段，真空镀膜是薄膜技术的最具潜力的手段，也是纳米技术的主要支撑技术。所谓纳米技术，也是纳米技术的主要支撑技术。所谓纳米技术，如果离开了真空镀膜，它将会失去半壁江山。如果离开了真空镀膜，它将会失去半壁江山。第2页，本讲稿共10页1.真空镀膜分为真空镀膜分为(蒸发镀膜蒸发镀膜 )、(离子镀膜离子镀膜 )、(溅射镀膜溅射镀膜 )和和(化化学气相沉积学气相沉积 )四种形式四种形式,按功能要求可分为按功能要求可分为(装饰性镀膜装饰性镀膜)和和(功功能性镀膜能性镀膜)。2.溅射是指荷能粒子轰击溅射是指荷能粒子轰击(固体表面），使固体表面），使(固体原子或分子）从表面固体原子或分子）从表
3、面 射出的现象。利用溅射现象沉积薄膜的技术叫射出的现象。利用溅射现象沉积薄膜的技术叫(溅射镀膜溅射镀膜)。第3页，本讲稿共10页物理气相沉积(PVD)真真空空蒸蒸发发镀镀膜膜溅溅射射镀镀膜膜离离子子镀镀膜膜将真空室中的将真空室中的辉光放电等离子体技辉光放电等离子体技术术与与真空蒸发镀膜技术真空蒸发镀膜技术结合起来的一种结合起来的一种PVD技术技术第4页，本讲稿共10页真空表面沉积技术起始于真空蒸发镀膜，其基本过程是：真空表面沉积技术起始于真空蒸发镀膜，其基本过程是：在真空容器中将蒸镀材料在真空容器中将蒸镀材料(金属或非金属金属或非金属)加热，当加热，当达到适当温度后，便有大量的原子和分子离开蒸
4、镀材达到适当温度后，便有大量的原子和分子离开蒸镀材料的表面进入气相。料的表面进入气相。因为容器内气压足够低，这些原子或分子几乎不经碰因为容器内气压足够低，这些原子或分子几乎不经碰撞地在空间内飞散，撞地在空间内飞散，当到达表面温度相对低的被镀工件表面时，便凝当到达表面温度相对低的被镀工件表面时，便凝结而形成薄膜。结而形成薄膜。真空蒸发镀膜原理及其基本过程第5页，本讲稿共10页1234569871.基片架和加热器 2.蒸发料释出的气体3.蒸发源 4.挡板 5.返流气体 6.真空泵 7.解吸的气体 8.基片 9.钟罩真真空空蒸蒸发发镀镀膜膜原原理理及及其其基基本本过过程程蒸发成膜系统如右图所示。主要
5、部分有：真空容器(提供蒸发所需的真空环境)，蒸发源(为蒸镀材料的蒸发提供热量)，基片(即被镀工件，在它上面形成蒸发料沉积层)，基片架(安装夹持基片)加热器。第6页，本讲稿共10页蒸发成膜过程是由蒸发、蒸发材料粒子的迁移和沉积三个过程所组成。真真空空蒸蒸发发镀镀膜膜原原理理及及其其基基本本过过程程被镀材料被镀材料蒸发过程蒸发过程蒸发材料粒子迁移过程蒸发材料粒子沉积过程蒸发材料蒸发材料粒子 基片(工件)第7页，本讲稿共10页溅溅射射镀镀膜膜的的原原理理及及特特点点溅射镀膜：在真空室内用正离子(通常是Ar+)轰击阴极(沉积材料做的靶)，将其原子溅射出，迁移到基片(工件)上沉积形成镀层。靶面原子靶面原
6、子的溅射的溅射溅射原子向基片的迁移溅射原子在基片沉积靶基片溅射原子正离子溅射镀膜也是由三个阶段组成。第8页，本讲稿共10页直直流流二二极极型型离离子子镀镀膜膜离子镀膜123456Ar78910111.钟罩 2.工件 3.挡板4.蒸发源 5.绝缘子6.挡板手轮 7.灯丝电源8.高压电源 9.底板10.辉光区 11.阴极暗区 镀镀前前将将真真空空室室抽抽空空至至6.5 10-3Pa以以上上真真空空，然然后后通通入入Ar作作为为工工作作气气体，使真空度保持在体，使真空度保持在1.3 1.3 10-1Pa。当当接接通通高高压压电电源源后后，在在蒸蒸发发源源与与工工件件之之间间产产生生气气体体放放电电。
7、由由于于工工件件接接在在放放电电的的阴阴极极，便便有有离离子子轰轰击击工工件件表表面面，对对工工件件作作溅溅射射清清洗。洗。经经过过一一段段时时间间后后，加加热热蒸蒸发发源源使使镀镀料料气气化化蒸蒸发发，蒸蒸发发后后的的镀镀料料原原子子进进入入放放电电形形成成的的等等离离子子区区中中，其其中中一一部部分分被被电电离离，在在电电场场加加速速下下轰轰击击工工件件表表面面并并沉沉积积成成膜膜；一一部部分分镀镀料料原原子子则则处处于于激激发发态态，而而未未被被电电离离，因因而而在在真真空空室室内内呈呈现现特特定颜色的辉光。定颜色的辉光。第9页，本讲稿共10页三三种种物物理理气气相相沉沉积积技技术术与与电电镀镀的的比比较较第10页，本讲稿共10页