原子層沉積技術(shù)和其他薄膜制備技術(shù),。與傳統(tǒng)的薄膜制備技術(shù)相比,,原子層沉積技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,。傳統(tǒng)的溶液化學(xué)方法以及濺射或蒸鍍等物理方法(PVD)由于缺乏表面控制性或存在濺射陰影區(qū),不適于在三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)襯底表面進(jìn)行沉積制膜,。化學(xué)氣相沉積(CVD)方法需對(duì)前驅(qū)體擴(kuò)散以及反應(yīng)室溫度均勻性嚴(yán)格控制,難以滿足薄膜均勻性和薄厚精確控制的要求,。相比之下,原子層沉積技術(shù)基于表面自限制,、自飽和吸附反應(yīng),,具有表面控制性,所制備薄膜具有優(yōu)異的三維共形性,、大面積的均勻性等特點(diǎn),,適應(yīng)于復(fù)雜高深寬比襯底表面沉積制膜,同時(shí)還能保證精確的亞單層膜厚控制,。因此,,原子層沉積技術(shù)在微電子、能源,、信息等領(lǐng)域得到應(yīng)用,。真空鍍膜設(shè)備膜層厚度過厚會(huì)帶一點(diǎn)黑色,但是是金屬本色黑色,。平頂山光學(xué)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:射頻離子鍍(RFIP),。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化;依靠射頻等離子體放電使充入的真空Ar及其它惰性氣體、反應(yīng)氣體氧氣,、氮?dú)?、乙炔等離化。這種方法的特點(diǎn)是:基板溫升小,,不純氣體少,,成膜好,適合鍍化合物膜,,但匹配較困難,。可應(yīng)用于鍍光學(xué)器件,、半導(dǎo)體器件,、裝飾品、汽車零件等,。此外,,離子鍍法還包括有低壓等離子體離子鍍,感應(yīng)離子加熱鍍,,集團(tuán)離子束鍍和多弧離子鍍等多種方法,。揭陽PVD真空鍍膜真空鍍膜在真空條件下制備薄膜,環(huán)境清潔,,薄膜不易受到污染,。
真空鍍膜:近些年來出現(xiàn)的新方法:除蒸發(fā)法和濺射法外,人們又綜合了這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),,取長補(bǔ)短,,發(fā)展出一些新的方法,如:等離子體束濺射等,。這種嶄新的技術(shù)結(jié)合了蒸發(fā)鍍的高效和濺射鍍的高性能特點(diǎn),,特別在多元合金以及磁性薄膜的制備方面,具有其它手段無可比擬的優(yōu)點(diǎn),。高效率等離子體濺射(HighTargetUtilizationPlasmaSputtering(HiTUS))實(shí)際上是由利用射頻功率產(chǎn)生的等離子體聚束線圈,、偏壓電源組成的一個(gè)濺射鍍膜系統(tǒng)。這種離子體源裝置在真空室的側(cè)面,。該等離子體束在電磁場的作用下被引導(dǎo)到靶上,,在靶的表面形成高密度等離子體。同時(shí)靶連接有DC/RF偏壓電源,,從而實(shí)現(xiàn)高效可控的等離子體濺射,。等離子體發(fā)生裝置與真空室的分離設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)濺射工藝參數(shù)寬范圍可控的關(guān)鍵,而這種廣闊的可控性使得特定的應(yīng)用能確定工藝參數(shù)較優(yōu)化,。與通常的磁控濺射相比,,由于磁控靶磁場的存在而在靶材表面形成刻蝕環(huán)不同,,HiTUS系統(tǒng)由于取消了靶材背面的磁鐵,從而能對(duì)靶的材料實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面積均勻,。
真空鍍膜:反應(yīng)磁控濺射法:反應(yīng)磁控濺射沉積過程中基板溫度一般不會(huì)有很大的升高,,而且成膜過程通常也并不要求對(duì)基板進(jìn)行很高溫度的加熱,因此對(duì)基板材料的限制較少,。反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜,,并能實(shí)現(xiàn)單機(jī)年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。但是反應(yīng)磁控濺射在20世紀(jì)90年代之前,,通常使用直流濺射電源,,因此帶來了一些問題,主要是靶中毒引起的打火和濺射過程不穩(wěn)定,,沉積速率較低,,膜的缺陷密度較高,這些都限制了它的應(yīng)用發(fā)展,。真空鍍膜中真空濺射法是物理的氣相沉積法中的后起之秀,。
真空鍍膜:電阻加熱蒸發(fā)法:電阻加熱蒸發(fā)法就是采用鎢、鉬等高熔點(diǎn)金屬,,做成適當(dāng)形狀的蒸發(fā)源,其上裝入待蒸發(fā)材料,,讓電流通過,,對(duì)蒸發(fā)材料進(jìn)行直接加熱蒸發(fā),或者把待蒸發(fā)材料放入坩鍋中進(jìn)行間接加熱蒸發(fā),。利用電阻加熱器加熱蒸發(fā)的鍍膜設(shè)備構(gòu)造簡單,、造價(jià)便宜、使用可靠,,可用于熔點(diǎn)不太高的材料的蒸發(fā)鍍膜,,尤其適用于對(duì)膜層質(zhì)量要求不太高的大批量的生產(chǎn)中。目前在鍍鋁制品的生產(chǎn)中仍然大量使用著電阻加熱蒸發(fā)的工藝,。電阻加熱方式的缺點(diǎn)是:加熱所能達(dá)到的較高溫度有限,,加熱器的壽命也較短。近年來,,為了提高加熱器的壽命,,國內(nèi)外已采用壽命較長的氮化硼合成的導(dǎo)電陶瓷材料作為加熱器。蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子碰撞電離后以離子沉積在固體表面,,稱為離子鍍,。平頂山光學(xué)真空鍍膜
真空鍍膜技術(shù)有化學(xué)氣相沉積鍍膜。平頂山光學(xué)真空鍍膜
針對(duì)PVD制備薄膜應(yīng)力的解決辦法主要有:1.提高襯底溫度,,有利于薄膜和襯底間原子擴(kuò)散,,并加速反應(yīng)過程,有利于形成擴(kuò)散附著,降低內(nèi)應(yīng)力,;2.熱退火處理,,薄膜中存在的各種缺陷是產(chǎn)生本征應(yīng)力的主要原因,這些缺陷一般都是非平衡缺陷,,有自行消失的傾向,,但需要外界給予活化能。對(duì)薄膜進(jìn)行熱處理,,非平衡缺陷大量消失,,薄膜內(nèi)應(yīng)力降低;3.添加亞層控制多層薄膜應(yīng)力,,利用應(yīng)變相消原理,,在薄膜層之間再沉積一層薄膜,控制工藝使其呈現(xiàn)與結(jié)構(gòu)薄膜相反的應(yīng)力狀態(tài),,緩解應(yīng)力帶來的破壞作用,,整體上抵消內(nèi)部應(yīng)力 平頂山光學(xué)真空鍍膜