物理氣象沉澱法

物理氣相沉積法,也稱為物理蒸鍍,包括:電阻絲蒸鍍法、電子束蒸鍍法以及濺射法等等。其中,電阻式蒸鍍法和電子束蒸鍍法均需要在高溫下使SiO氣化,而濺射沉積法則是套用單元素靶材濺射,具有沉積溫度低、沉積速率高、靶材不受限制以及鍍膜質量好等優點。

基本介紹

  • 中文名:物理氣象沉澱法
  • 外文名:Electroplating process or resin
  • 另稱:物理蒸鍍
  • 原理:電阻絲蒸鍍法
原理介紹,工作原理,

原理介紹

物理氣相沉積法,也稱為物理蒸鍍,包括:電阻絲蒸鍍法、電子束蒸鍍法以及濺射法等等。其中,電阻式蒸鍍法和電子束蒸鍍法均需要在高溫下使SiO氣化,而濺射沉積法則是套用單元素靶材濺射,具有沉積溫度低、沉積速率高、靶材不受限制以及鍍膜質量好等優點。

工作原理

電阻絲蒸鍍法
電阻絲蒸發鍍法是在真空室中利用電阻絲加熱SiO,在這種情況下溫度可高達1700℃,高溫及真空環境使SiO以原子或分子的形態從其表面氣化逸出,形成蒸氣流並隨後在基材表面沉積,從而製得含SiOx(Si3O4 、S2O3和 SiO2等物質的混合物)鍍層的阻隔性包裝薄膜。
電子束蒸發鍍膜法
電子束蒸發鍍膜法是將SiO放入到水冷銅坩鍋中,直接利用電子束加熱使之蒸發氣化,然後凝結在基材的表面上,從而形成SiOx鍍層的阻隔性包裝薄膜。電子束轟擊熱源的束流密度高,能獲得遠比電阻加熱源更大的能量密度和更高的蒸發溫度(一般,電子束加熱能量可達20kW/cm2,溫度可高達3000~6000℃),因而特別適合製作高熔點薄膜類材料和高純度薄膜材料,並且能擁有較高的蒸發速度。由於熱量可直接加到蒸鍍材料的表面,因而熱效率高,熱傳導和熱輻射的損失少,所生產的SiOx阻隔性包裝薄膜的阻隔性較之電阻絲蒸鍍法生產的產品,也有顯著提高。
濺射法
濺射法也稱為“磁控濺射法”或者“高速低溫濺射法”。這種方法是採用單元素靶材濺射並倒入反應氣體,所進行的反應稱為“反應濺射”。通過調節沉積工藝參數,可以製備出化學配比或非化學配比的化合物薄膜,從而達到通過調節薄膜鍍層的組成來調控薄膜特性的目的。 磁控濺射所需設備簡單且操作方便,在濺射鍍膜過程中,只要保持工作氣壓和濺射功率恆定,基本上可獲得穩定的沉積速率。與蒸發法相比,它具有鍍膜層與基材的結合力強,鍍膜層緻密、均勻等優點。但是這種方法的最大缺點在於其沉積速率相對較低,此外還可能發生靶中毒,引起打火和濺射過程不穩定,以及膜有缺陷等等,這些缺點限制了它的套用,因此有待進一步改進。

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