溅射镀膜贵金属有什么差异-电镀和溅射镀区别

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离子束溅射镀膜设备的优缺点是什么?

一、离子束溅射的优点

1、溅射镀膜是依靠动量交换作用使固体材料的原子、分子进入气相,溅射出的平均能量10eV,高于真空蒸发粒子的100倍左右,沉积在基体表面上之后,尚有足够的动能在基体表面上迁移,因而薄膜质量较好,与基体结合牢固。

2、任何材料都能溅射镀膜,材料溅射特性差别较其蒸发特性差别小,即使是高熔点材料也能进行溅射,对于合金、靶材化合物材料易制成与靶材组分比例相同的薄膜,因而溅射镀膜的应用非常广泛。

3、溅射镀膜中的入射离子一般利用气体放电法得到,因而其工作压力在10-2Pa~10Pa范围,所以溅射离子在飞到基体之前往往已与真空室内的气体分子发生过碰撞,其运动方向随机偏离原来的方向,而且溅射一般是从较大靶表面积中射出的,因而比真空镀膜得到均匀厚度的膜层,对于具有勾槽、台阶等镀件,能将阴极效应造成膜厚差别减小到可以忽略的程度。但是,较高压力下溅射会使膜中含有较多的气体分子。

4、可以使离子束精确聚焦和扫描,在保持离子束特性不变的情况下,可以变换靶材和基片材料,并且可以独立控制离子束能量和电流。由于可以精确地控制离子束的能量、束流大小与束流方向,而且溅射出的原子可以不经过碰撞过程而直接沉积薄膜,因而离子束溅射方法很适合于作为一种薄膜沉积的研究手段。

4.离子束溅射的缺点

离子束溅射的主要缺点就是轰击到的靶面积太小,沉积速率一般较低。而且,离子束溅射沉积也不适宜沉积厚度均匀的大面积的薄膜。并且溅射装置过于复杂,设备运行成本较高。

溅镀工艺可以分为哪几种不同的形式?

溅镀,是真空溅射镀膜的简称,是一种物理镀膜的方法.真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。需要镀膜的被称为基片,镀的材料被成为靶材。 基片与靶材同在真空腔中。蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构层状生长)形成薄膜。

真空蒸镀与溅射镀膜优缺点是什么?

溅射比蒸镀和工作真空低一个数量级,所以膜层的含气量要比蒸镀高。

蒸镀不适用于高溶点材料,如钼,钨。因为溶点高,蒸发太慢,而溅射的速度比蒸镀快很多。

溅射不适用于低硬度材料,如非金属材料。

溅射不适用于非导电材料。

蒸镀不能控制厚度,而溅射可以用时间控制厚度。

蒸镀不适应大规模的生产。

蒸镀的电子动能比溅射小很多,虽然含气量少,但是膜层易脱落。

溅射的膜均匀,蒸镀的膜中心点厚,四周薄。

在国内蒸镀工艺比溅射工艺成熟。

真空蒸镀,简称蒸镀,是指在真空条件下,采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化,粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术,具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

蒸镀的物理过程包括:沉积材料蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。

将基片放入真空室内,以电阻、电子束、激光等方法加热膜料,使膜料蒸发或升华,气化为具有一定能量(0.1~0.3eV)的粒子(原子、分子或原子团)。气态粒子以基本无碰撞的直线运动飞速传送至基片,到达基片表面的粒子一部分被反射,另一部分吸附在基片上并发生表面扩散,沉积原子之间产生二维碰撞,形成簇团,有的可能在表面短时停留后又蒸发。粒子簇团不断地与扩散粒子相碰撞,或吸附单粒子,或放出单粒子。此过程反复进行,当聚集的粒子数超过某一临界值时就变为稳定的核,再继续吸附扩散粒子而逐步长大,最终通过相邻稳定核的接触、合并,形成连续薄膜。膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

溅射镀膜和蒸发镀膜有什么区别?

真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射。真空蒸发镀膜是在真空度不低于10-2Pa的环境中,用电阻加热或电子束和激光轰击等方法把要蒸发的材料加热到一定温度,使材料中分子或原子的热振动能量超过表面的束缚能,从而使大量分子或原子蒸发或升华,并直接沉淀在基片上形成薄膜。离子溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下的高速运动轰击作为阴极的靶,使靶材中的原子或分子逸出来而沉淀到被镀工件的表面,形成所需要的薄膜。

真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法,其优点是加热源的结构简单,造价低廉,操作方便;缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热,电子束的动能变成热能,使材料蒸发。激光加热是利用大功率的激光作为加热源,但由于大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究性实验室中使用。

溅射技术与真空蒸发技术有所不同。“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。溅射过程建立在辉光放电的基础上,即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电;三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电;射频溅射是利用射频辉光放电;磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。

溅射镀膜与真空蒸发镀膜相比,有许多优点。如任何物质均可以溅射,尤其是高熔点,低蒸气压的元素和化合物;溅射膜与基板之间的附着性好;薄膜密度高;膜厚可控制和重复性好等。缺点是设备比较复杂,需要高压装置。

此外,将蒸发法与溅射法相结合,即为离子镀。这种方法的优点是得到的膜与基板间有极强的附着力,有较高的沉积速率,膜的密度高。

真空蒸镀与溅射镀膜优缺点

蒸镀是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术,具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。但是由于原理所限,对于非单一组分镀膜,蒸发镀膜的组分均匀性不好。

溅射镀膜组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。

蒸镀不适用于大规模生产,不适用于高熔点材料,如钼,钨。因为熔点高,蒸发太慢,而溅射的速度比蒸镀快很多。

溅射不适用于低硬度材料、非导电材料,如非金属材料。


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发布于 2022-08-20 11:47:23  回复
;薄膜密度高;膜厚可控制和重复性好等。缺点是设备比较复杂,需要高压装置。 此外,将蒸发法与溅射法相结合,即为离子镀。这种方法的优点是得到的膜与基板间有极强的附着力,有较高的沉积速率,膜的密度高。真空蒸镀与溅射镀膜优缺点蒸镀是使用较早、用途
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访客
发布于 2022-08-20 16:12:20  回复
是真空溅射镀膜的简称,是一种物理镀膜的方法.真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。

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