实验一真空蒸发和离子溅射镀膜随着材料科学的发展, 近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出
如过去需要众多材料组合才能实现的功能,现在仅需数几个器件或一块集成电路板就能完成,薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段
薄膜技术还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起,构成具有优异特性的复杂材料体系,发挥每种材料各自的优势, 避免单一材料的局限性
薄膜的应用围越来越宽,按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、 光电子学薄膜、 集成光学薄膜、 信息存储薄膜、 防护功能薄膜等
目前,薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用
因此薄膜材料的制备和研究就显得非常重要
薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类
物理法主要指物理气相沉积技术 (Physical Vapor Deposition,简称 PVD),即在真空条件下,采用各种物理方法将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面,从而形成固体薄膜的一类薄膜制备方法
物理气相沉积过程可概括为三个阶段:1
从源材料中发射出粒子; 2
粒子输运到基片;3
粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜
由于粒子发射可以采用不同的方式, 因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式,主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种主要形式
在这三种 PVD基本镀膜方法中,气相原子、 分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同,由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术
本实验主要介绍了真空蒸发和离子溅射两种镀膜技术
在薄膜生长过程中,膜的质量与真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关
在溅射薄膜的生长过程中,气体流量 (压力) 也会对形成的薄膜的性质产生影响
通过改变镀膜条件,即可得到性质炯异的薄膜材料
对制备的薄膜材料,可通过X 射线