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1、真空蒸发技术,许爱燕 21105004,真空蒸发镀膜法:将固体材料置于高真空环境中加热,使之升华或蒸发 并沉积在特定衬底上以获得薄膜的工艺方法,真空蒸发技术,高频感应蒸发,激光束蒸发,反应蒸发,电阻热蒸发,电子束蒸发,技术分类:依据蒸发源的不同,电阻热蒸发,优点:构造简单、造价便宜、使用可靠缺点:加热所达最高温度有限、蒸发速率较低、蒸发面积小、不适用于高纯和高熔点物质的蒸发,热蒸发:蒸发材料在真空室中被加热,其原子或分子从表面逸出的现象,加热方式:电阻加热,电阻材料:难熔金属,电子束蒸发:将蒸发材料置于水冷坩埚中,利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜,电子枪由电子束聚焦方式的
2、不同分类:直式电子枪 环枪(电偏转)e形枪(磁偏转),蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法,环形枪结构示意图(叶志镇 2008),优点:不易污染 功率大 可蒸发高熔点材料 成膜质量较好缺点:要求高真空 设备成本高 易污染 斑点固定 易“挖坑”功率和效率都不高,直枪结构示意图(叶志镇 2008),优点:使用方便 功率变化范围广 易于调节,缺点:设备体积大 结构复杂 成本高 易污染,e形枪结构示意图(叶志镇 2008),优点:不易污染 功率大 可蒸发高熔点材料 成膜质量较好缺点:要求高真空 设备成本高,电子束蒸发特点:优点:直接加热,效率高 能量密度大,蒸发高熔点材料 冷坩埚,避免反应和蒸发
3、,提高薄膜纯度缺点:装置复杂 残余气体和部分蒸气电离 对薄膜性能产生影响,高频感应蒸发,工作原理:线圈在高频磁场作用下因产生强大的涡流损失和磁滞损失而升温,使材料受热蒸发。,高频感应加热(叶志镇 2008),优点:污染少 蒸发速率大 不易产生飞溅 操作简单缺点:不能预除气 功率不能微调 装置复杂、昂贵,激光束蒸发,工作原理:采用激光束作为蒸发材料的一种热源,让高能量的激光束透过真空式窗口,对蒸发材料加热蒸发,通过聚焦可使激光束功率密度提高到106w/cm2以上。,激光蒸发装置(叶志镇 2008),优点:可蒸发高熔点材料 热源在室外,简化真空室 非接触加热,无污染 适于超高真空下制取纯洁薄膜缺点:费用高 并非所有材料均能适用,反应蒸发,工作原理:在一定反应气氛中蒸发金属或低价化合物,使之在淀积过程中发生化学反应而生成所需的高价化合物薄膜,反应蒸发装置图(叶志镇 2008),特点:产生等离子体,使蒸发材料和反应气体电离活化,提高反应效率,反应蒸发法是真空镀膜方法的一种改进,谢谢大家,