1图3镀膜机装置图1电离管2高真空碟阀3分子泵4机械泵5低真空磁力阀6储气桶7低真空三同阀8磁力充气阀9热偶规10钟罩11针型阀真空镀膜实验一、实验目的真空镀膜技术广泛地应用在现代工业和科学技术中，光学仪器的反射镜，增透镜，激光器谐振腔的高反射膜，计算机上存储和记忆用的磁性薄膜，以及材料表面的超硬薄膜。此外在电子学、半导体等其它各尖端学科也都采用了真空技术。本实验的目的是学习真空蒸发镀膜技术。通过本门实验，要求学生掌握如下几点：①较系统了解真空镀膜仪器的结构；②了解真空系统各组件的功能；③了解石英晶体振荡器测厚原理；④掌握真空蒸镀的基本原理；⑤了解真空镀膜仪器的基本操作。二、预习要求要求学生在实验之前对真空系统有一定了解，可以通过以下几本相关书籍获得相关信息。《薄膜材料制备原理、技术及应用》——唐伟忠著，冶金工艺出版社出版社；《薄膜物理与技术》杨邦朝，王文生编著，电子科学出版社；《薄膜技术》王力衡，清华大学出版社；《薄膜技术》一一顾培夫，浙江大学出版社；《真空技术物理基础》一一张树林，东北工学院出版社；《真空技术》一一戴荣道，电子工业出版社。三、实验所需仪器设备实验过程需要的主要设备为DMDE450型光学多层镀膜机。真空镀膜机：本实验使用DMDE-450光学多层镀膜机，其装置结构如图3所示。它主要由真空系统、蒸发设备及膜厚监控系统组成。真空系统由各种真空器件组成，主要包括：真空室；真空泵（机械泵、和分子泵）；真空导管；各种真空阀门和测量真空度的真空计等。高真空阀门为碟式，机械泵与分子泵的连通阀门为三同式，将阀门拉出时，机械泵可以直接对镀膜室抽气，推入时机械泵与分子泵连通，同时也切断了机械泵与镀膜室的连接。蒸发系统由真空钟罩，蒸发电极（共有二对）,活动挡板，蒸发源，底盘等组成。蒸发源安装在电2图1真空蒸发镀膜装置1.托架2.基板3•钟罩4•膜厚测量5.挡板6.蒸发源7.电源极上。为了改善薄膜厚度的不均匀性，一般镀膜机的低压电极往往安装在底盘的一侧，并使要镀的基片随工作架旋转。加热电流由调压器输出调整，蒸发电压与电流的大小可由面板上电流表和电压表读出。为了在镀膜中清除被镀工件和真空室吸附的气体，镀膜机装有离子轰击电路。交流电经升压整流后输送到真空室轰击电极上。在1〜10Pa真空度下，真空室内稀薄气体发生辉光放电，产生大量离子，这些离子撞击基片表面与真空室器壁，使附着在上面的气体分子释放出来。从而起到清洁表面和提高真空度的作用。在镀膜过程中需要对蒸发材料进行加热，将会有大量吸附在金属或介质中的气体放出，这样真空度回急剧下降，将严重地影响膜层质量。为了避免镀膜时大量气体放出，所以在开始镀膜时，事先需在高真空下将待蒸发的材料进行热处理，使之放出吸附气体，既预熔或取气过程，这样在蒸镀时不再会放气而破坏真空度，同时也有利于获得纯净的镀层。预熔这一步不论对介质材料还是对金属材料都是不可少的。只要真空室放入过气体，即使前次已预熔、蒸发过的材料必须重新进行。四、实验原理实验的基本原理，讲述要清楚，详细。根据镀层形成的机理真空镀膜分为:真空蒸发镀、真空溅射镀和离子镀等。本实验使用的是真空蒸发镀,其基本原理是将膜料在真空中加热蒸发，膜料原子或分子在基板上淀积并形成薄膜，这是一种简便的薄膜制备方法，与其他方法相比较具有设备简单，制备工艺容易，多数物质均可以蒸镀等优点。但是镀膜与基板表面之间结合力较弱，对高熔点、低蒸汽压的物质这种方法形成薄膜较困难。真空蒸发镀所用的装置如图1所示。主要由蒸发源、真空室、真空泵机组及电源等组成，其中蒸发源是关键部件，蒸发源的加热方式通常为电阻法、电子束或高频法等。电阻法是用钨、钼、钽等高熔点的金属做成适当形状的加热器，并将膜材料放在加热器上,当加热器温度达到材料的蒸发温度时，膜材料开始蒸发并淀积在基板上。一些金属的蒸发温度见表1。从表1可见大多数金属材料的蒸发温度都在1000°C〜2000°C之间，被蒸镀到基板上的膜3层中除膜材料本身难免有加热器材料的组分。特别是膜材料在受热后，会与加热器的材料间产生扩散或反应，如CeO2它既能与Mo反应...
