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你知道真空蒸鍍儀常見(jiàn)的蒸發(fā)源有幾種嗎

更新時(shí)間:2022-06-10      點(diǎn)擊次數(shù):3379
  真空鍍膜設(shè)備主要指一類需要在較高真空度下進(jìn)行的鍍膜,具體包括很多種類,包括真空離子蒸發(fā),磁控濺射,MBE分子束外延,PLD激光濺射沉積等很多種。主要思路是分成蒸發(fā)和濺射兩種。
  蒸發(fā)鍍膜一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來(lái),并且沉降在基片表面,通過(guò)成膜過(guò)程(散點(diǎn)-島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長(zhǎng))形成薄膜。 對(duì)于濺射類鍍膜,可以簡(jiǎn)單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材,并使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被濺射出來(lái),并且最終沉積在基片表面,經(jīng)歷成膜過(guò)蒸發(fā)鍍膜設(shè)備+所鍍產(chǎn)品圖蒸發(fā)鍍膜設(shè)備+所鍍產(chǎn)品圖程,最終形成薄膜。
  蒸鍍儀常用的蒸發(fā)源有以下幾種:
  1、電阻式蒸發(fā)源
  采用高熔點(diǎn)金屬做成合適的形狀(如加熱絲、加熱舟、坩堝、盒狀源等)裝上待蒸發(fā)材料,對(duì)政法材料進(jìn)行直接加熱蒸發(fā)。采用這種蒸發(fā)源的時(shí)候,對(duì)蒸發(fā)材料有以下幾點(diǎn)要求:
  (1) 蒸發(fā)源材料的自身熔點(diǎn)要高;
  (2) 飽和蒸汽壓要低;
  (3) 化學(xué)性能要穩(wěn)定,且具有良好的耐熱性,熱源變化時(shí),功率密度變化較小;
  (4) 成本低;
  (5) 蒸發(fā)源對(duì)膜材料的“濕潤(rùn)性”好。
  電阻式蒸發(fā)源具有以下有點(diǎn):第一,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、造價(jià)低廉,因此使用普遍;第二,常用來(lái)蒸發(fā)蒸發(fā)溫度小于1500℃的鋁、金、銀等金屬,蒸發(fā)一些硫化物、氟化物和某些氧化物。
  2、電子束加熱蒸發(fā)源
  根據(jù)電子束蒸發(fā)源的形式不同,可以分為:環(huán)形槍、直槍、e型槍和空心陰極電子槍幾種。其具有以下優(yōu)點(diǎn):
  (1) 與電阻加熱源相比可以減少污染;
  (2) 能量集中,使膜料局部表面受到很高的溫度, 而其它部分的溫度低。因而,可使高熔點(diǎn)(可以高達(dá)3000℃)的材料蒸發(fā), 且有較高的蒸發(fā)速率;
  (3) 可以準(zhǔn)確、方便地控制蒸發(fā)溫度;
  (4) 有較大的溫度調(diào)節(jié)范圍,對(duì)高、低熔點(diǎn)的膜料都適用,適用性寬,特別適合蒸鍍?nèi)埸c(diǎn)高達(dá) 2000℃左右的氧化物。
  缺點(diǎn):
  (1) 通常蒸鍍的膜層較?。?/div>
  (2) 蒸鍍的薄膜組分復(fù)雜。
  3、激光蒸發(fā)源
  通過(guò)聚焦可使激光束功率密度達(dá)到106W/cm2 以上,它是以無(wú)接觸加熱的方式使膜料迅速氣化,然后淀積在基片上形成薄膜的方法。使用高功率的連續(xù)或脈沖激光束作為能源進(jìn)行薄膜的蒸發(fā)沉積的方法被稱為激光沉積法。
  優(yōu)點(diǎn):
  (1) 能蒸發(fā)任何高熔點(diǎn)材料,可以蒸發(fā)各種材料,且獲得很高的蒸發(fā)速率;
  (2) 與電阻加熱蒸發(fā)源相比可以減少鍍膜受污染;
  (3) 非常適合于蒸發(fā)化合物或合金;
  (4) 與電子束蒸發(fā)源相比,它避免了電子束蒸發(fā)膜面帶電的缺點(diǎn)。
  缺點(diǎn):
  (1) 長(zhǎng)時(shí)間工作,激光進(jìn)入鐘罩窗口處的透鏡會(huì)受到影響;
  (2) 激光蒸發(fā)器較昂貴,且并非對(duì)所有材料都顯示其*性;
  (3) 由于蒸發(fā)材料溫度太高,蒸發(fā)粒子(原子、分子、簇團(tuán)等)多易離子化,從而會(huì)對(duì)膜結(jié)構(gòu)和特性產(chǎn)生一定影響。
  4、高頻感應(yīng)蒸發(fā)源
  優(yōu)點(diǎn):
  (1) 它是面蒸發(fā),蒸發(fā)速率大,可以比電阻蒸發(fā)源大10倍左右;
  (2) 蒸發(fā)源的溫度均勻穩(wěn)定,不易產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象;
  (3) 蒸發(fā)源一次裝料,無(wú)需送料機(jī)構(gòu),溫度控制較容易,操作比較簡(jiǎn)單。
  缺點(diǎn):
  (1) 因?yàn)榻佑|易造成污染;
  (2) 只能蒸發(fā)導(dǎo)電的膜料;
  (3) 設(shè)備必須屏蔽,且需要復(fù)雜和昂貴的高頻發(fā)生器。

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