真空镀膜1
真空镀膜实验报告-(1)
真空镀膜 预习报告陈嘉琦 11990302【摘要】真空镀膜最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。
本实验采用的是蒸发法镀膜。
理想的镀膜结果应在真空环境下进行，所以先对真空室进行抽真空，再进行镀膜。
一、引言真空镀膜也叫物理气相沉积（PVD ：physics vaporous deposit ），它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。
物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。
不仅两种物理气相沉积方法已经大量应用于各个技术领域之中，而且为了充分利用这两种方法各自的优点，还开发出了许多介于上述两种方法之间的新的薄膜沉积技术。
二、实验目的1、复习巩固真空的获取实验2、完成镀膜过程三、实验原理真空镀膜是在真空室中进行的（一般气压低于Pa 2103.1-⨯），当需要蒸发的材料（金属或电介质）加热到一定温度时，材料中分子或原子的热振动能量可增大到足以克服表面的束缚能，于是大量分子或原子从液态或直接从固态（如2SiO 、ZnS ）汽化。
当蒸汽粒子遇到温度较低的工件表面时，就会在被镀工件表面沉积一层薄膜。
现在对源加热方式、真空度对膜层质量的影响及蒸发源位置对薄膜均匀性的影响等问题作简要说明。
（1）源加热器如图(a)(b)为电阻型源加热器，它们由高熔点的金属做成线圈状（称为丝源）或舟状（称为舟源）。
加热源上可承载被蒸发材料。
由于挂在丝源上的被蒸发物质（如铝丝）可形成向各个方面发射的蒸汽流，因此丝源可用为点源，而舟源则可近似围内发射的面源。
对于不同的被蒸材料，可选取由不同材料做成，形状各异的加热器。
电阻源加热器具有简便、设备成本低等优点，但由于加热器与蒸发物在电阻加热器上的装载量不能太多，因此所蒸膜厚也将受到限制。
图1(c)是一种电子束蒸发源的示意图。
它是利用高电压加速并聚焦的电子束经磁偏转，在真空中直接打到蒸发源表面，使蒸发物表面的局部温度升高并溶化来实现真空沉积的。
真空镀膜的工作原理
真空镀膜的工作原理
真空镀膜是一种将材料沉积在基底表面形成薄膜的方法，其工作原理基于薄膜材料的物理气相沉积过程。
下面是详细的工作原理解释：
1. 需要镀膜的材料（称为靶材）被置于真空腔室中。
腔室被抽成高度真空状态，以消除气氛中的气体分子，以确保薄膜的质量和延展性。
2. 充电电源将高电压应用于靶材上，将其激发成等离子体。
通过此过程，靶材的原子和分子被解离，形成带有正电荷的离子和自由电子。
3. 离子和自由电子在真空室中快速移动，并与基底表面相互碰撞。
4. 离子以极高的动能撞击基底表面，使得离子沉积在基底上，形成薄膜。
5. 薄膜的组成和性质取决于靶材的材料和原子成分，以及镀膜过程中的其他参数调控，如沉积速率、温度等。
值得注意的是，真空镀膜过程中常见的薄膜材料有金属、陶瓷、半导体等，在不同应用领域中具有各自的特性和功能。
真空镀膜广泛应用于光学、电子、通信等领域，用于增强表面特性、改善光学性能、提供防腐蚀保护等。
真空镀膜原理
真空镀膜原理
真空镀膜是一种常见的薄膜制备技术，其原理是利用真空环境下的物理气相沉积过程，将目标材料以原子或分子的形式沉积在基底表面上，形成均匀、致密的薄膜。
真空镀膜的基本原理是利用电子束、离子束或蒸发等方法将目标材料转化为气相，并通过控制真空度来控制薄膜的质量和性能。
首先，原料固体被放置在真空镀膜设备中的加热源中，加热后，原料开始升华或蒸发，并形成一个气相流。
在真空环境下，目标材料的气相流将穿过辅助设备，如抽气系统和气体分子筛等，将气体分子和杂质去除，以确保沉积薄膜的纯净度。
接下来，气相流将进入到薄膜生长室中，其中包含一个基底，通常是玻璃或金属。
基底表面的晶格结构提供了一个“种子”来引导薄膜的生长。
在基底上，气相流遇到表面吸附位，吸附位是一种表面上的缺陷，它可以吸附气体分子并促使薄膜的生长。
目标材料的气相分子在吸附位上发生化学反应或物理现象，如离子交换、原子扩散和自组装等，从而导致薄膜的生长。
在真空镀膜过程中，可以通过控制加热源温度、气体压力和沉积时间等参数来调节薄膜的性质。
例如，不同的温度可以改变薄膜的晶体结构，从而调节其光学、电学或机械性能。
此外，控制沉积速率和沉积厚度还可以实现不同厚度、不同光学特性或不同应用的薄膜。
总之，真空镀膜通过在真空环境下将目标材料转化为气相，然后在基底表面上沉积，来制备薄膜材料。
这种技术可广泛应用于光学镀膜、防腐镀膜、陶瓷涂层等领域，并具有很好的可控性和适应性。
真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜是一种常见的表面改性技术，通过在真空环境下，利用高能粒子轰击靶材表面，使靶材表面的原子或分子脱离并沉积在基底材料上，从而形成一层薄膜。
真空溅射镀膜的基本原理是利用电弧、离子束或磁控溅射等方式产生高能粒子，这些粒子以高速撞击靶材表面，使其表面的原子或分子受到能量激发并脱离。
这些脱离的原子或分子会沿着各个方向扩散，并最终沉积在基底材料上，形成一层均匀的薄膜。
在真空中进行溅射镀膜的主要原因是避免氧气、水蒸气等气体中的杂质对溅射过程的干扰。
在真空环境下，氧气等气体的压力远低于大气压，杂质的浓度也相应较低，因此可以有效减少薄膜杂质的含量，提高薄膜的纯度。
真空溅射镀膜技术广泛应用于各个领域，例如光学镀膜、电子器件制造、材料改性等。
通过选择不同的靶材和基底材料，可以制备出各种具有不同功能和性质的薄膜材料，例如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。
综上所述，真空溅射镀膜是一种利用高能粒子撞击靶材表面，使其原子或分子脱离并沉积在基底材料上的技术。
通过在真空环境下进行溅射，可以获得纯度较高的薄膜材料，具有广泛的应用前景。
abs真空镀膜工作原理
abs真空镀膜工作原理
真空镀膜是一种通过在材料表面形成均匀有机或无机薄膜的工艺。
其工作原理可以分为如下几个步骤：
1. 真空预处理：首先，将待处理的材料置于真空室中，通过抽气系统将室内的气体抽取出来，使其达到一定的真空度。
2. 蒸发源加热：为了获得所需的材料薄膜，需要使用蒸发源加热器将目标材料加热至蒸发温度。
蒸发源可以是金属或化合物材料。
3. 蒸发：当蒸发源达到一定温度后，目标材料开始蒸发，并生成气体和蒸汽。
4. 堆积：蒸发的气体和蒸汽会在真空室内扩散，部分击中待处理材料表面并堆积形成薄膜。
在这个过程中，材料表面也会发生一些物理或化学反应，形成所需的薄膜性质。
5. 监控和控制：在整个过程中，需要监控和控制真空度、蒸发源的温度、薄膜的堆积速度等参数，以确保薄膜的质量和均匀性。
6. 冷却和固化：当薄膜堆积到一定厚度后，停止蒸发源加热，并逐渐冷却材料和薄膜。
在冷却过程中，薄膜会逐渐固化并附着在待处理材料表面。
7. 出室处理：最后，将处理完成的材料取出真空室，进行后续的处理和测试。
真空镀膜的三种形式
真空镀膜的三种形式真空镀膜有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀（也是金属反射膜的三种镀膜方式）。
1、蒸发镀膜(evaporation):通过在真空中加热蒸发某种物质使其产生金属蒸气沉积（凝聚）在固体表面成为薄膜，蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。
蒸发源1:电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状，通以电流加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质，电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。
蒸发源2:高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。
蒸发源3:电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于2000℃）的材料，即用电子束轰击材料使其蒸发。
为了沉积高纯单晶膜层，可采用分子束外延方法，分子束外延法广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。
2、溅射镀膜(sputtering):用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基片上。
通常将欲沉积的材料制成板材——靶,固定在阴极上，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。
溅射化合物膜可用反应溅射法，即将反应气体(O、N等)加入Ar气中,反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物（如氧化物、氮化物等）而沉积在基片上，沉积绝缘膜可采用高频溅射法。
新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化，造成靶与氩气离子间的撞击机率增加，提高溅镀速率。
一般金属镀膜大都采用直流(DC)溅镀，而不导电的陶瓷材料则使用射频（RF）交流溅镀。
3、离子镀(ion plating):蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子镀。
与溅镀类似，但是将基板与周围保持0.5~2KV的负电压，使基板的前端产生暗区(dark space)，在此状态下由蒸发源放出的金属蒸气在辉光放电的电浆(plasma)中形成离子，再被暗区加速后打到基板形成披覆。
真空镀膜(PVD)工艺介绍
编撰：张学章真空镀膜(PVD)工艺介绍真空镀膜(PVD)工艺知识介绍2010年01月20日拟订:张玉立讲解:刘红彪目录1. 真空镀膜技术及设备发展;2. 真空镀膜的工艺基本流程;3.真空镀膜的工艺特性;4.真空镀膜工艺对素材的适镀性及要求;5.真空镀膜工艺关键技术与先进性;6.真空镀膜新工艺展示;7.东莞劲胜精密组件股份有限公司PVD专利介绍；前言真空镀膜行业兴起背景；随着欧盟RoHS指令的实施及各国针对环保问题纷纷立法。
传统高污染之电镀行业已不符合环保要求，必将被新兴环保工艺取代。
而真空镀膜没有废水、废气等污染，在环保上拥有绝对优势，必将兴起并普及。
1：真空镀膜技术及设备发展1. 制膜(或镀膜)方法可以分为气相生成法、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、涂布法、液相生成法等。
气相生成法又可分为物理气相沉积法（简称PVD法）化学气相沉积法和放电聚合法等。
我们今天主要介绍的是物理气相沉积法。
由于这种方法基本都是处于真空环境下进行的，因此称它们为真空镀膜技术。
惰性气体等离子状态Ar+2：真空镀膜的工艺基本流程素材检检组装治具擦拭产品底涂上下料喷底涂、IR镀膜上下料镀膜（PVD)喷面漆、IR（颜色）下治具检验包装IR 烘烤不导电真空上料PVD 技术操作简易流程图片技术操作简易流程图片：塑胶件采用专用的UV 涂料，用自动涂装线喷涂，对素材进行封闭、增加基材平整性。
高纯度锡金属作为蒸发材料进行物理气相沉积镀膜，镀层金属膜层厚度为纳米级（30-50NM ）金属原子微观上不连接，从而保证不导电性能，同时具备较强的金属质感。
塑胶件采用专用的UV 涂料，用自动涂装线喷涂，对素材进行封闭、增加基材平整性。
UV 涂层膜厚，表面硬度（IR 烤箱温度、UV 紫外光固化能量、波峰值）精确控制，严格测试。
通过制程各项工程参数（如真空度、电流、电压、时间、膜材用量）的精确控制及严格的品质监测流程、设备（镀层阻抗测量、网络分析仪RF 射频测试）确保制程品质稳定。
真空镀膜偏压的作用原理
真空镀膜偏压的作用原理一、引言真空镀膜是一种常见的表面处理技术，它通过在材料表面形成一层薄膜来改变材料的性能。
在真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数，它对薄膜的成分、结构和性能有着重要影响。
本文将探讨真空镀膜偏压的作用原理。
二、真空镀膜的基本原理真空镀膜是将一种或多种材料以原子或分子的形式沉积在基底材料表面，形成一层薄膜。
在真空环境中，通过加热源使材料升华或电弧放电使材料离子化，然后沉积在基底材料上。
真空镀膜的基本原理包括蒸发、溅射、离子镀和化学气相沉积等。
三、真空镀膜偏压的作用真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数。
它通过调节电场的强度和方向，对镀膜过程中的离子进行控制，从而影响薄膜的成分、结构和性能。
1. 离子能量调控在真空镀膜过程中，离子在电场的作用下加速，撞击到基底材料表面，产生动能。
偏压可以调节离子的能量，从而控制离子在基底材料表面的沉积行为。
较高的偏压可以增加离子的能量，使其在基底材料表面形成致密的结构，提高薄膜的附着力和硬度。
而较低的偏压则可以使离子能量降低，有利于形成更为均匀的薄膜。
2. 离子轰击清洗真空镀膜过程中，基底材料表面往往存在氧化物、杂质等不良物质，会影响薄膜的质量。
偏压可以调节离子的轰击能量，使其撞击到基底材料表面，清除表面的不良物质，提高薄膜的纯度和质量。
3. 离子辅助沉积在真空镀膜过程中，离子沉积在基底材料表面，可以促进薄膜的生长。
通过调节偏压，可以控制离子在基底材料表面的沉积速度和密度，从而调节薄膜的厚度和致密性。
较高的偏压可以增加离子的沉积速度，加快薄膜的生长速率。
而较低的偏压则可以使离子沉积更为均匀，改善薄膜的致密性。
四、真空镀膜偏压的选择在真空镀膜过程中，偏压的选择应根据不同的材料和要求进行调整。
一般来说，较高的偏压可以得到致密、硬度高的薄膜，适用于要求较高的应用场景。
而较低的偏压则可以得到较为均匀的薄膜，适用于要求较高均匀性的应用场景。
偏压还受到其他因素的影响，如离子束的能量、斜角度、沉积速率等。
真空镀膜实验报告
真空镀膜实验报告真空镀膜实验报告引言：真空镀膜技术是一种将金属薄膜沉积在基材表面的方法，通过控制沉积参数和真空环境，可以获得具有特殊功能和性能的薄膜材料。
本实验旨在探究真空镀膜技术的原理和应用，以及分析实验结果。
一、实验原理真空镀膜技术是利用真空环境下的物理或化学过程，在基材表面形成一层金属薄膜。
实验中，我们使用了蒸发镀膜的方法。
首先，将金属材料（如铝）置于真空腔体中的加热器内，然后加热金属材料，使其蒸发成气体。
蒸发的金属气体通过减压系统，进入到基材表面，形成金属薄膜。
二、实验步骤1. 准备基材：将需要镀膜的基材（如玻璃片）进行清洗和处理，以确保表面干净和平整。
2. 装置真空镀膜设备：将基材放置在真空腔体中，确保基材与蒸发源之间的距离适当，并调整真空度。
3. 加热蒸发源：打开加热器，将金属材料加热至蒸发温度，使其蒸发成气体。
4. 控制沉积速率：通过控制蒸发源的温度和真空度，调节金属气体的流量和速率，以控制金属薄膜的厚度和均匀性。
5. 结束镀膜：达到所需的薄膜厚度后，关闭加热器和真空泵，待系统冷却后取出基材。
三、实验结果与分析通过实验，我们成功制备了一层铝薄膜。
观察镀膜表面，可以发现薄膜均匀、光滑，并且与基材紧密结合。
这是因为在真空环境下，金属气体分子自由扩散，避免了空气中的杂质和氧化物对薄膜形成的干扰。
此外，薄膜的厚度也可以通过调节蒸发源的温度和时间来控制，实验中我们制备了不同厚度的铝薄膜。
四、应用前景真空镀膜技术在许多领域具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于制备具有特殊功能的薄膜材料，如防反射涂层、导电薄膜、光学滤波器等，广泛应用于光学、电子、航空航天等领域。
其次，真空镀膜技术还可以用于改善材料的表面性能，如增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等。
此外，真空镀膜技术还可以用于制备纳米材料和纳米结构，用于研究纳米尺度下的物理和化学性质。
结论：通过本次实验，我们深入了解了真空镀膜技术的原理和应用。
实验结果表明，真空镀膜技术可以制备出具有特殊功能和性能的薄膜材料，并且具有广泛的应用前景。
真空镀膜常见问题
真空镀膜常见问题真空镀膜是一种常见的表面处理技术，广泛应用于各个行业。
它可以提供一种均匀、耐磨、耐腐蚀的保护层，使物体表面具有更好的光学性能、机械性能和化学稳定性。
然而，在进行真空镀膜过程中，也会遇到一些常见问题。
本文将介绍一些常见的真空镀膜问题，并提供相应的解决方法。
1. 沉积速率不稳定：在真空镀膜过程中，沉积速率的稳定性是非常重要的。
如果沉积速率不稳定，可能会导致镀层厚度不均匀，甚至出现漏镀或过镀现象。
解决这个问题的方法是检查真空系统的泵速是否稳定，检查镀膜材料的纯度是否达到要求，以及检查镀膜设备是否存在漏气现象。
2. 镀层附着力不好：镀层附着力不好是真空镀膜过程中常见的问题之一。
这可能是由于基材表面存在污染物或氧化物，也可能是由于镀层材料与基材之间的相互作用不良所致。
解决这个问题的方法是在进行镀膜前对基材进行彻底的清洗和处理，确保基材表面干净无污染物，并选择合适的镀膜材料和工艺参数。
3. 镀层色差：在一些特殊应用中，需要得到均匀且具有一定颜色的镀层。
然而，在真空镀膜过程中，可能会出现镀层色差的问题，即部分区域的镀层颜色与其他区域不一致。
解决这个问题的方法是调整镀膜设备的工艺参数，确保沉积过程中温度、压力和沉积速率的均匀性，并选择合适的镀膜材料和镀膜工艺。
4. 镀层厚度不均匀：在一些应用中，需要得到均匀且具有一定厚度的镀层。
然而，在真空镀膜过程中，可能会出现镀层厚度不均匀的问题，即部分区域的镀层厚度较大或较小。
解决这个问题的方法是调整镀膜设备的工艺参数，确保沉积过程中温度、压力和沉积速率的均匀性，并对基材进行适当的旋转或倾斜，以提高镀层厚度的均匀性。
5. 镀层质量不理想：在真空镀膜过程中，可能会出现镀层质量不理想的问题，即镀层表面存在气孔、裂纹、颗粒等缺陷。
解决这个问题的方法是检查真空系统的泵速是否稳定，检查镀膜材料的纯度是否达到要求，以及检查镀膜设备是否存在漏气现象。
此外，还可以调整镀膜设备的工艺参数，改变沉积速率和温度等条件，以改善镀层质量。
真空镀膜检测方法
真空镀膜检测方法
真空镀膜的镀层厚度可以采用以下方法进行检测：
1. 光密度法：以光线透过镀铝膜的密度来衡量，用光密度计量镀铝层厚度的优点是方便、准确，测量结果不易受表面氧化层的影响。
光密度值与入射光波长有关。
2. 表面方块电阻测量法：此法简单实用，一般铝层厚度对应的表面电阻一般在1\~2。
取样或宽1cm长，10cm的电阻值在1\~20之间。
镀膜刚下卷时，铝层表面氧化少，测量更加准确。
3. 目测估计法：如用两层镀铝膜叠在一起对着日光灯或对着天空看，以看不见光线为准，镀层厚度应达400Å以上，但这种方法很容易受眼睛视觉的影响，当把镀铝膜贴在眼前观看时，眼睛的瞳孔会随光线变暗而调整，本来看不见的光线在瞳孔调整后又将能看见。
4. 台阶仪接触式表面形貌测量：好的台阶仪测量分辨率可以达到1 Å，重复性可以达到5 Å。
但是，由于台阶仪价格昂贵，测量起来比较麻烦，而且，在塑料薄膜上的镀铝层很难用台阶仪测量。
因此不适合一般的镀铝膜生产单位和使用单位使用。
5. 非接触式膜厚测试仪检测：以光密度（OD）作为测量单位或者以透光率（T%）作为测量单位。
镀铝层越厚时，光密度（OD）越大，透光率（T%）
越小。
光密度OD和透光率（T%）之间可以通过下面的关系式互相转换：OD=log100/T。
以上内容仅供参考，不同类型真空镀膜设备的检测方法有所不同，如需了解更多信息，建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。
真空镀膜的工艺流程
真空镀膜的工艺流程
《真空镀膜的工艺流程》
真空镀膜是一种常用的表面处理技术，可以为材料表面提供多种特殊功能，如防腐蚀、增强硬度、改善光学性能和表面装饰等。
下面是真空镀膜的工艺流程：
1. 基板清洗：首先，需要将待处理的基板进行清洗，去除表面的杂质和油污，以保证后续的镀膜质量。
2. 负载基板：清洗后的基板被放置在真空室内的夹具上，准备进行真空镀膜处理。
3. 抽真空：真空室内的空气被抽除，创造真空环境。
在此过程中，需要对真空室进行严格密封，以保证取得足够高的真空度。
4. 加热：接下来，基板会被加热至一定温度，以去除表面残余的水分和气体，在镀膜过程中提供更好的表面反应条件。
5. 金属蒸发：选择合适的镀膜材料，将其置于镀膜设备中，通过电子束或者电阻加热的方式将金属材料蒸发成蒸汽，并沉积于基板表面，形成薄膜。
6. 辅助离子轰击：在沉积薄膜的过程中，通过辅助加入离子束，对薄膜进行离子轰击，以提高薄膜的致密性、附着力和硬度。
7. 冷却：在薄膜沉积结束后，基板进行冷却，使其表面薄膜凝
固并稳定。
8. 测量和检验：进行薄膜的厚度和光学性能测试，并进行表面质量的检验。
通过以上的工艺流程，真空镀膜可以获得均匀、致密、具有一定机械强度和耐腐蚀性能的薄膜材料，满足不同应用领域的需求。
真空镀膜的工作原理
真空镀膜的工作原理
真空镀膜是一种将金属薄膜沉积在表面的工艺，其工作原理是利用真空环境下的物质蒸发和沉积特性。
具体工作步骤如下：
1. 首先，将待处理的基底材料放置在真空室内，确保真空环境下减少杂质和气体的干扰。
2. 真空室内的空气通过抽气系统抽除，形成高真空环境。
目的是减少空气分子对蒸发物质的干扰。
3. 源材料或蒸发源被加热至其熔点或沸点，使其蒸发为气态。
这些源材料可以是金属（如铝、铜、钛等）或非金属材料（如碳、氮等）。
4. 蒸发的材料蒸汽沿着真空室内的一定路径扩散，并沉积在基底材料的表面上。
这个过程称为物理气相沉积（PVD）。
5. 沉积过程中，可以通过控制不同参数（如温度、压力、蒸发速率等）来控制膜层的厚度和质量。
6. 在膜层形成后，将基底材料取出，完成真空镀膜的过程。
真空镀膜的关键在于创建和控制一个高真空环境，以及控制蒸发材料的蒸汽扩散和沉积。
通过调整不同参数，可以实现不同材料的镀膜，并控制膜层的性质和厚度。
真空镀膜技术广泛应用于工业生产、科学研究和光学领域中。
真空镀膜流程
真空镀膜流程主要包括以下步骤：
镀前准备：对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。
此外，还要对蒸发源、真空室镀件夹具进行清洗，并安装蒸发源、装镀件。
抽真空：当真空室内的真空度达到镀膜要求，即1.5×103Pa以下时，可以开始镀膜。
镀膜：开启蒸发源电源，点亮电子枪，使电子枪预热约5分钟左右。
膜料一般需要有一个预熔过程，当电子枪的温度达到镀膜要求时，电子枪发出的电子束聚焦到膜料表面，这时电子束扫过膜料表面，以去除膜料中含有的气体。
预熔过程完成后，蒸发源上方挡板开启，膜料被蒸发产生的蒸汽不断沉积到基片上。
镀膜过程中需要时刻观察监控系统中膜料的沉积速率，当沉积速率发生较大范围的波动时，需关闭蒸发源电源，检查电子枪。
镀膜结束：当薄膜的厚度达到预定厚度时，关闭蒸发源电源，停止镀膜。
真空室温度自然冷却20分钟后，关闭分子泵，当分子泵转速为零时，关闭机械泵。
取样品：打开真空室充气阀，使真空室中充满空气，当真空室气压与外界气压相等时，打开真空室门，取出放置在基片架上的基片。
以上步骤完成后，真空镀膜流程就结束了。
在实际操作中，需要根据具体的镀膜材料和设备进行调整和优化，以获得最佳的镀膜效果。
真空镀膜--化学气相沉积(CVD)制作薄膜
化学输送反应 硅化物等 金属氢化物
氧化
金属卤化物 金属氧氯化合物 有机金属化合物
2SiI2 =之Si+SiI4
S吐+Di 一 t:. Si()i+2H2 (PH3+S/4()z----+l/2P20s+3/2H2) SiCLs+Oi--+!:,. SiOi+2C[i POCIJ+3/40i 一1九P20s+3九C\z AIR3 + 3/40i -----+112Al20:i+R'
加水分解
金属卤化物
SiCli +2H20 一 Si0z+4HCI 2A1Ch+3H20-Al20i + 6HCI
u／
Be Si
w
Si
笠 (P20s) SiOi P20s Al20i
SiOi Al2�
与氨反应
金属卤化物 金属氢化物
SiH2Cli+4/3NH3 ---+1/3Si3N4+2HCI+2H2 S吐+4/3NH3 ---+1/3Si3N4+4H2
350-450 350-450 350-450
700-950 700-950 700-950
800-950 350-500 350-450
层间绝缘膜 扩散掩膜 扩散泵 (P,B,As)
氧化扩散掩膜 表面保护膜 MNOS存储器用
MAOS存储器用 表面保护膜 绝缘膜
(7)CVD方法制作金属薄膜 用CVD方法制作金属薄膜，几乎适用于所有的金属，但一般低熔点金属不必用CVD方法 制膜，用蒸锁和离子锁方法可以得到优质薄膜。 CVD制金属膜，仅用于制作熔点高、硬度大的 膜，如Ta、Mo、W、Re等金属膜。 用CVD法还可以制作微细晶粒的纯致密金属，制造形状复杂
真空镀膜技术工艺流程
真空镀膜技术工艺流程
《真空镀膜技术工艺流程》
真空镀膜技术是一种通过在真空环境中将材料蒸发或溅射到基材表面形成一层薄膜的技术。
它广泛应用于光学、电子、建筑、汽车等领域。
下面将介绍真空镀膜技术的工艺流程。
1. 基材准备
首先需要准备好要镀膜的基材，基材的表面应该干净、光滑且无杂质。
同时还需要对基材进行清洗和预处理，以确保薄膜与基材的结合力和表面光洁度。
2. 真空室准备
将经过准备的基材放入真空室中，并确保真空室的密封性和真空度。
真空室的准备是保证薄膜质量的重要环节。
3. 材料蒸发或溅射
选择合适的镀膜材料，将其加热至一定温度后蒸发或溅射到基材的表面上。
蒸发或溅射的过程需要严格控制温度和时间，以保证薄膜的均匀性和厚度。
4. 薄膜沉积
当材料蒸发或溅射到基材表面后，形成一层薄膜。
薄膜的沉积是一个动态过程，需要在控制条件下进行。
5. 涂层调节
根据不同的需求，可以对薄膜进行涂层调节。
这一步是为了改
变薄膜的光学、机械或化学性能。
6. 真空室排气
薄膜镀制完成后，需要进行真空室排气，将真空室内的气体抽出，以便取出镀好的基材。
通过以上工艺流程，真空镀膜技术可以生产出各种不同功能的薄膜，满足不同领域的需求。
同时，严格控制每个环节，确保了薄膜的质量。
真空蒸发镀膜 1、真空蒸发镀膜原理 真空镀膜按其技术种类可分成以下
真空蒸发镀膜 1、真空蒸发镀膜原理真空镀膜按其技术种类可分成以下真空蒸发镀膜1、真空蒸发镀膜原理真空镀膜按其技术种类可分成以下几类:一:真空蒸发,包括电阻式加热蒸发,电子束加热蒸发，低压大电流反应蒸发等,,二:真空溅射,包括二极溅射、射频溅射、反应溅射、非平衡磁控溅射、中频磁控反应溅射等,,三:离子镀,包括溅射离子镀、空心阴极离子镀膜、反应离子镀、真空电弧离子镀等,。
真空获得、真空测量取得的进展是薄膜技术迅速实现产业化的决定性的因素。
真空镀膜方法的不断改进开创了真空技术在薄膜领域应用的新篇章. 真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业上能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。
真空离子镀是大批量生产耐磨硬质膜层,如机械泵TiC，TiN等,的主要的工艺，在油扩散泵---抽气系统出现之后，它们才获得大规模地应用。
真空蒸发镀膜的原理是:先将镀膜室内的气体-2抽到10Pa以下的压强，通过加热蒸发源使臵于蒸发源中的物质蒸发，蒸汽的原子或分子从蒸发源表面逸出，沉积到基片上凝结后形成薄膜，它包括抽气,蒸发,沉积等基本过程。
真空环境是镀膜的首要条件:,1,可防止在高温下因空气分子和蒸发源发生反应，而使蒸发源劣化,,2,可防止蒸汽原子或分子在沉积到基片上的途中和空气分子碰撞而阻碍蒸汽原子或分子直接到达基片表面，以及由于蒸汽原子、分子间的相互碰撞而在到达基片表面前就凝聚，或在途中就生成其它化合物,,3,可防止在形成薄膜的过程中，空气分子作为杂质混入膜内或在膜中形成其它化合物。
真空蒸发镀膜常用的蒸发源有电阻式加热蒸发源、电子束加热蒸发源、激光加热蒸发源、空心热阴极等离子束加热蒸发源、感应式加热蒸发源等。
在高真空或超高真空下，用电阻、高频、电子束、激光等加热技术，在玻璃、塑料、和金属等基体上可蒸发沉积100多种金属、半导体、和化合物薄膜。
其中，电子束反应蒸发制备多层光学薄膜是一种方便有效的手段，在批量化生产中已被普遍采用，其优点是:电子束加热温度可达3500?左右，蒸发材料基本上不受限制，即使钨和钼也可蒸镀，蒸发速率高,100,750000 Å/s,，而且蒸发速率和电子束聚集调节方便，通过对蒸发材料的局部熔化或坩埚水冷，蒸发材料不与坩埚发生反应，保证了膜料的高纯度。
真空镀膜工艺流程
真空镀膜工艺流程
1、准备：准备真空室，添加真空设备，准备真空泵，安装真空设备，准备涂料；
2、清洗：清洗待镀材料的表面，去除材料的氧化物等杂质；
3、真空镀膜：进入真空室，把待镀材料放进真空室，启动真空泵，把真空度降至要求值，经过真空状态控制，加入涂料，开始真空镀膜；
4、结束：等待镀膜完成，释放真空，把待镀材料取出，检查是否符合要求；
5、环境保护：将清洗用的液体或固体废物遵守环保法规处理，除尘，保持室内空气洁净。
二、真空镀膜特性：
1、镀膜厚度均匀性高：采用真空镀膜工艺可以均匀地覆盖在各种复杂形状的材料表面上；
2、耐磨性能高：镀膜表层具有较高的硬度，能够抵抗各种外部刮擦和表面磨损；
3、具有良好的防腐性：采用真空镀膜可以有效防止材料表面的腐蚀，可以延长材料的使用寿命；
4、可重复使用：真空镀膜可以根据特定的应用场合进行多次重复使用，有利于节约成本；
5、环保：真空镀膜工艺属于绿色工艺，无任何有毒物质的释放，对环境十分友好。
真空离子镀膜原理
真空离子镀膜，也称为真空离子涂层或离子束镀膜，是一种高级表面处理技术，用于在固体材料表面沉积一层均匀、致密的薄膜。
该技术基于离子束在低压高真空环境中的物理沉积过程。
以下是真空离子镀膜的基本原理：
1. 创建离子束：
在真空离子镀膜系统中，首先需要创建一个高真空环境。
然后，将蒸发源（通常是固体或液体材料）置于真空室内，并通过电子枪或其他加热方法使其蒸发。
蒸发材料释放的蒸汽中的原子或分子在高温下获得足够的动能，部分原子或分子被蒸发源表面的电离场电离，形成带电的离子。
2. 加速离子：
带电的离子在电场的作用下被加速，形成高能离子束。
离子的能量通常在几十到几百电子伏特（eV）之间，足以使离子穿透蒸发材料并克服气体阻力。
3. 沉积薄膜：
高能离子束在经过蒸发材料时，会与材料表面相互作用，一部分离子会被反射，而另一部分离子会穿过蒸发材料并与基底材料表面碰撞。
这些离子与基底表面的原子发生碰撞，将能量传递给基底原子，导致原子迁移并重新排列，从而在基底表面形成一层新的薄膜。
4. 控制沉积过程：
整个过程可以通过控制蒸发源的材料、温度、蒸发速率、离子束的加速电压、束流密度和真空度等参数来实现，以获得具有特定成分、结构和性能的薄膜。
5. 后处理：
沉积完成后，薄膜可能需要经过后续的热处理或其他工艺步骤，以改善其结构和性能。
真空离子镀膜技术可以用于制备各种类型的薄膜，如金属薄膜、合金薄膜、氧化物薄膜等，广泛应用于半导体制造、光学元件、耐磨涂层、生物医学等领域。
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蒸发法加热材料有两种方法：电阻法和电子 束加热法（对难熔材料的蒸发）。 本实验采用电阻法，即用钨、钼或钽做成正 弧形或螺旋形的加热器，将蒸发材料挂在 加热器上。为了获得适当的蒸发率，通常 要求10－2－10－3拖的蒸汽压，因此必须将 材料加热到与此蒸汽压相应的温度，一般 在物质的熔点温度以上。
一般蒸发源比工作的面积小很多，可以厚度为
固态物质在室温和大气压条件下的蒸发是 极不明显的，但如果在真空中将他们加热 到高温，均能迅速的蒸发，大多数金属先 热成液相，然后才有显著蒸发，而有些物 质如镁、砷、锌和硫化锌等能从固态升华。
在高真空及物质的蒸汽压小于1厘米汞柱的条件下， 物质的蒸发率为
式中M是蒸发物质的分子量，T是蒸发物质的温度， Pυ是蒸发物质在TK下的蒸汽压（拖），其中P是 温度的函数，可表示为
式中A、B、C是与蒸发物质有关的常数，许多材料 的这些常数都已经确认。
Part Ⅱ：实验内容
仪器介绍及工艺原理 下图是镀膜机的结构示意图，主要组成为 两部分，即镀膜用的真空室和真空机组。
镀膜机工作前，先对镀膜室进行清洁处理， 以后的工艺有：除气、加热、预熔、蒸发 等都是在外部操作旋纽进行的，只能在镀 膜室的玻璃窗口监视和通过测试仪表指示 出是否正常。
Part Ⅴ：注意事项
1. 实验操作前必须认真阅读镀膜机的使用说 明书，要根据工作原理理解仪器操作规程 中先后操作步骤的关系。 2. 实验中如遇突然停电，要立即关掉真空测 量电源，高真空阀门和前级管道阀门，但 不能停油扩散泵的冷却水，待来电后重新 按操作规程使用。
Part Ⅵ：思考题
1. 真空镀膜的主要特点是什么？要掌握哪些 工艺过程才能保证镀膜的质量？ 2. 如果膜层有厚度要求，请举出一种能控制 膜层厚度的方法及工艺措施？
式中W0为蒸发质量（克）；p为密度（克/厘 米3）；h为蒸发源至工件的距离（厘米）
为了使镀膜层的厚度均匀分布面大些，让蒸 发源至工件的距离远些好，可以让工件慢 速转动。在提高镀膜质量方面，还设有一 组对镀件基片升温的加热器。如果镀件不 加热，则温度较高的蒸汽分子沉积在温度 很低的基片上时，相当于经受淬火。采用 基片加热的方法，使镀膜时基底处于较高 温度，沉积的蒸汽分子可延缓冷凝过程， 也可减少应力。
Part Ⅲ：实验要求
1. 熟悉镀膜机的结构和仪器的操作规程，根 据镀膜原理拟出实验操作步骤。 2. 在一块玻璃片上镀一层金属铝反射膜后， 再在局部加镀一层有台阶的膜。 3. 把镀好的膜层取出后，用干涉显微镜检查 膜层表面的光洁度，在台阶边缘测定膜层 的厚度。
Part Ⅳ：实验报告
1. 列表记录工艺过程的物理条件和参数（如 真空度、除气时间、预熔和蒸发的电流和 时间等）。 2. 观察镀制膜层的厚度，并对实验结果进行 分析。 3. 计算膜层的测量厚度。
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近代物理实验 之 三级物理实验
2008年5月于桂子山 年 月于桂子山
真空镀膜
实验目的： 1. 以真空镀膜机为例，掌握高真空 的获得与测量方法 2. 学习一般真空蒸镀技术的基本工 艺 3. 学习用干涉显微镜镀膜的厚度
Part Ⅰ：实验原理
在真空条件下加热某种物质，当达到某熔点温度 之后，会有大量的原子或分子汽化（蒸发）。然 后让蒸发的原子冷凝在给定的基片上，这一过程 叫做镀膜。因其过程是在高真空容器内完成的， 因此被蒸发的原子不会在其冷凝途中与其他气体 分子碰撞，也不会产生化学反应，这种沉积过程， 成为真空镀膜。