《测控溅射仪学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测控溅射仪学习.pptx（19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、常用的镀膜方法常压：低压：喷涂喷涂电镀电镀流延流延物理气相沉积化学气相沉积蒸镀蒸镀分子束外延分子束外延激光脉冲沉积激光脉冲沉积磁控溅射磁控溅射CVDALD第1页/共19页e1Are2e3E基片溅射靶靶原子e1eAr+NNSS磁控溅射：在二极在二极溅射溅射中增加一个平行于靶表面的封闭中增加一个平行于靶表面的封闭磁场磁场，借助于靶表面上形成的正交电磁场，把二次电子，借助于靶表面上形成的正交电磁场，把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率，增加离子密度束缚在靶表面特定区域来增强电离效率，增加离子密度和能量，从而实现高速率溅射的过程。和能量，从而实现高速率溅射的过程。第2页/共19页磁控溅射的优缺
2、点优点：1 1）适用面广，对于任何待镀材料，只要能作成靶材，就可以实现溅射；）适用面广，对于任何待镀材料，只要能作成靶材，就可以实现溅射；2 2）溅射所获得的薄膜于基片结合较好；）溅射所获得的薄膜于基片结合较好；3 3）溅射所获得的薄膜纯度高，致密性好；）溅射所获得的薄膜纯度高，致密性好；4 4）溅射工艺可重复性好，膜厚可控制，同时可以在大面积基片上获得）溅射工艺可重复性好，膜厚可控制，同时可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜。厚度均匀的薄膜。缺点：不适用于异形面镀膜不适用于异形面镀膜基片会受到等离子体的辅照等作用而产生温升基片会受到等离子体的辅照等作用而产生温升。第3页/共19页一台磁控溅射
3、设备，按照功能划分，主要可分为以下部分水冷系统真空系统溅射系统气路第4页/共19页水冷系统：进水管进水管出水管出水管循环泵循环泵水冷机水冷机主要的冷却部位分子泵分子泵靶材靶材样品台样品台真空腔真空腔开机前必须先开冷却水第5页/共19页真空系统机械泵：粗抽真空，极限粗抽真空，极限1010-2 2PaPa分子泵：抽高真空，极限抽高真空，极限1010-5 5PaPa真空腔：镀膜的场所镀膜的场所控制阀：前级阀，旁抽阀，插前级阀，旁抽阀，插板阀板阀第6页/共19页真空度的划分粗真空：1*101*105 51*101*102 2 Pa Pa 分子间碰撞十分频繁分子间碰撞十分频繁低真空：1*101*102
4、21*101*10-1-1 Pa Pa 分子间碰撞逐渐减少分子间碰撞逐渐减少高真空：1*101*10-1-11*101*10-6-6 Pa Pa 分子间碰撞大大减少分子间碰撞大大减少超高真空：1*101*10-6-61*101*10-9-9 Pa Pa 几乎不存在分子间碰撞几乎不存在分子间碰撞极高真空：1*101*10-9-9 几乎不存在分子间碰撞几乎不存在分子间碰撞第7页/共19页溅射系统靶安装各种靶材安装各种靶材样品台放置镀膜基体，通常可旋转放置镀膜基体，通常可旋转溅射电源直流电源，射频电源，脉冲直流电源，射频电源，脉冲电源电源第8页/共19页气路气瓶溅射气体：溅射气体：ArAr气气反应气
5、体：反应气体：O O2 2，N N2 2等等质量流量计SccmSccm：标准立方厘米每分钟：标准立方厘米每分钟气管阀门第9页/共19页磁控溅射都能做什么？磁控溅射都能做什么？硬质膜：功能膜：智能膜：CrOXTiN,AlTiNDLCITO,ZnOa-Si，mc-Si，CdS，CdTe各种纯金属膜：Cu,Al,Bi,Au,AgAu-Cd,Ag-Cd,Cu-Zn,Ni-Ti第10页/共19页镀膜过程基体准备基体类型：高速钢和硬质合金、玻璃、基体类型：高速钢和硬质合金、玻璃、SiSi、柔性集体、柔性集体基体清洗：丙酮、酒精、去离子水、等离子基体清洗：丙酮、酒精、去离子水、等离子抽真空低真空：机械泵低真
6、空：机械泵1-10Pa1-10Pa高真空：分子泵高真空：分子泵1010-4-4PaPa镀膜射频：导电和绝缘靶材，容易靶中毒的靶材射频：导电和绝缘靶材，容易靶中毒的靶材直流：导电靶材直流：导电靶材冷却破真空取样第11页/共19页镀膜中可调参数气压通过气体流量和插板阀开启大小调节通过气体流量和插板阀开启大小调节影响成膜速度和成膜质量影响成膜速度和成膜质量温度通过样品台加热和水冷模块调节通过样品台加热和水冷模块调节影响膜的结晶程度和应力水平影响膜的结晶程度和应力水平功率通过射频电源和直流电源控制器调节通过射频电源和直流电源控制器调节影响成膜速度和结晶程度影响成膜速度和结晶程度偏压通过偏压电源控制器调
7、节通过偏压电源控制器调节影响成膜质量和应力水平影响成膜质量和应力水平靶基距影响成膜速度和成膜质量影响成膜速度和成膜质量第12页/共19页薄膜的三种生长模式岛状生长（Volmer-Weber型）层状生长（Frank-Van der Merwe型）层岛复合生长（Stranski-Krastanov型）第13页/共19页常用的分析表征方法X射线衍射布拉格公式：2dsin=n 用途材料的成分材料的成分材料内部原子或分材料内部原子或分子的结构或形态子的结构或形态应力水平分析应力水平分析第14页/共19页扫描电镜：表面形貌截面形态能谱分析第15页/共19页透射电镜：原子级分辨率结晶状态晶面间距结晶取向第16页/共19页其他表征方法划痕仪结合力、硬度结合力、硬度纳米压入显微硬度、应力显微硬度、应力-应变曲线应变曲线Raman（拉曼）键型、应力状态、元素比例键型、应力状态、元素比例XPS（X射线光电子能谱）键能测量，成分分析、元素比例定性半定量键能测量，成分分析、元素比例定性半定量Auger（俄歇）成分分析、比例定量、深度剖析成分分析、比例定量、深度剖析第17页/共19页第18页/共19页感谢您的观看。第19页/共19页