等离子体增强气相沉积真空镀膜工艺

真空蒸发镀膜是在真空室中，加热蒸发容器待形成薄膜的原材料，使其原子或者分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到衬底或者基片表面，凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜法，设备比较简单、容易操作、制成的薄膜纯度高、质量好、膜厚容易控制，成膜速率快，效果高。在一定温度下，在真空当中，蒸发物质的蒸气与固体或液体平衡过程中所表现出的压力， 称为该物质的饱和蒸气压。此时蒸发物表面液相、气相处于动态平衡，即到达液相表面的分子全部粘接而不离开，并与从液相都气相的分子数相等。物质的饱和蒸气压随温度的上升而增大，在一定温度下，各种物质的饱和蒸气压不相同，且具有恒定的数值。相反，一定的饱和蒸气压必定对应一定的物质的温度。真空镀膜是一种比较理想的薄膜制备方法。等离子体增强气相沉积真空镀膜工艺

基片温度对薄膜结构有较大影响，基片温度高，使吸附原子的动能增大，跨越表面势垒的几率增多，容易结晶化，并使薄膜缺陷减少，同时薄膜内应力也会减少，基片温度低，则易形成无定形结构膜。 材料饱和蒸汽压随温度的上升而迅速增大，所以实验时必须控制好蒸发源温度。蒸发镀膜常用的加热方法时电阻大电流加热，采用钨，钼，铂等高熔点的金属。真空镀膜时，飞抵基片的气化原子或分子，一部分被反射，一部分被蒸发离开，剩下的要么结合在一起，再捕获其他原子或分子，使得自己增大；或者单个原子或分子在基片上自由扩散，逐渐生长，覆盖整个基片，形成镀膜。注意的是基片的清洁度和完整性将影响到镀膜的形成速率和质量甘肃真空镀膜工艺真空镀膜镀层附着性能好。

真空镀膜：离子镀：离子镀基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。离子镀借助于惰性气体辉光放电，使镀料（如金属钛）气化蒸发离子化，离子经电场加速，以较高能量轰击工件表面，此时如通入二氧化碳、氮气等反应气体，便可在工件表面获得TiC、TiN覆盖层，硬度高达2000HV。离子镀技术较早在1963年由D。M。Mattox提出。1972年，Bunshah&Juntz推出活性反应蒸发离子镀(AREIP)，该方法可以沉积TiN、TiC等超硬膜。1972年Moley&Smith发展完善了空心热阴极离子镀，1973年又发展出射频离子镀(RFIP)。20世纪80年代又发展出磁控溅射离子镀(MSIP)和多弧离子镀(MAIP)。离子镀是物理的气相沉积方法中应用较普遍的一种镀膜工艺。

电子束蒸发与热蒸发的区别在于：电子束蒸发是用一束电子轰击物体，产生高能量进行蒸发， 热蒸发通过加热完成这一过程。与热蒸发相比，电子束蒸发提供了高能量；但将薄膜的厚度控制在 5nm 量级将是困难的。在这种情况下，带有厚度监控器的良好热蒸发器将更合适。 与热蒸发相比，电子束蒸发具有许多优点 1、电子束蒸发可以将材料加热到比热蒸发更高的温度。这允许高温材料和难熔金属（例如钨、钽或石墨）的非常高的沉积速率和蒸发。 2、电子束蒸发可以沉积更薄、纯度更高的薄膜。坩埚的水冷将电子束加热严格限制在由源材料占据的区域，从而消除了相邻组件的任何不必要的污染。 3、电子束蒸发源有各种尺寸和配置，包括单腔或多腔。离子镀是真空镀膜技术的一种。

真空镀膜：真空涂层技术的发展：真空涂层技术起步时间不长，国际上在上世纪六十年代才出现将CVD（化学气相沉积）技术应用于硬质合金刀具上。由于该技术需在高温下进行（工艺温度高于1000ºC），涂层种类单一，局限性很大，起初并未得到推广。到了上世纪七十年代末，开始出现PVD（物理的气相沉积）技术，之后在短短的二、三十年间PVD涂层技术得到迅猛发展，究其原因：其在真空密封的腔体内成膜，几乎无任何环境污染问题，有利于环保；其能得到光亮、华贵的表面，在颜色上，成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色，能够满足装饰性的各种需要；可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工装、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、收益的效果；此外，PVD涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，因此，应用范围十分广阔，其发展神速也就不足为奇。真空镀膜机、真空镀膜设备多弧离子镀膜产品质量的高低是针对某种加工对象和满足其要求的。福建真空镀膜加工平台

真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术，是表面工程技术领域的重要组成部分。等离子体增强气相沉积真空镀膜工艺

磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶电源进行溅射，靶电源分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射，也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料，而直流脉冲靶介于二者之间，可溅射硅、锗等半导体材料。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发，但薄膜质量，表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料，使用范围广，电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀，且高熔点金属，如W，Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物，陶瓷材料的镀膜，电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。等离子体增强气相沉积真空镀膜工艺

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