真空镀膜实验报告

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真空蒸发镀膜实验报告

真空蒸发镀膜实验报告

真空蒸发镀膜实验报告真空蒸发镀膜实验报告引言:镀膜技术是一种常用的表面处理方法,它可以提高材料的光学、电学、磁学等性能。

在镀膜技术中,真空蒸发镀膜是一种常见的方法。

本实验旨在通过真空蒸发镀膜实验,探究其原理和应用。

一、实验原理真空蒸发镀膜是利用物质在真空环境下的蒸发和沉积过程,将所需材料以原子或分子形式沉积在基材表面,形成一层薄膜。

在真空环境下,物质的蒸发速度与环境压力成反比,因此通过调节真空度可以控制蒸发速度,从而控制薄膜的厚度。

二、实验步骤1. 准备实验装置:将真空蒸发镀膜装置连接至真空泵,确保系统处于良好的真空状态。

2. 准备基材:清洗基材表面,确保表面干净无尘。

3. 准备镀膜材料:选择合适的镀膜材料,将其切割成适当大小的块状。

4. 蒸发源安装:将镀膜材料放置在蒸发源中,将蒸发源安装至真空腔室内。

5. 开始蒸发:打开真空泵,开始抽真空,待真空度达到要求后,打开蒸发源,开始蒸发镀膜。

6. 控制薄膜厚度:根据需要的薄膜厚度,调节蒸发源的功率和蒸发时间。

7. 结束蒸发:薄膜蒸发完成后,关闭蒸发源和真空泵,将装置恢复到常压状态。

8. 检查膜层质量:使用显微镜或其他测试设备检查膜层的均匀性和质量。

三、实验结果通过本次实验,我们成功制备了一层金属薄膜。

经过显微镜观察,我们发现薄膜均匀且质量良好。

通过测量,我们得到了薄膜的厚度为300纳米。

四、实验讨论1. 蒸发源选择:在真空蒸发镀膜实验中,蒸发源的选择对薄膜的质量和性能起着重要作用。

不同的材料具有不同的蒸发特性,因此在实验前需要仔细选择合适的蒸发源。

2. 控制薄膜厚度:薄膜的厚度直接影响其光学和电学性能。

在实验中,我们通过调节蒸发源功率和蒸发时间来控制薄膜的厚度。

在实际应用中,可以通过监测蒸发速率和实时测量薄膜厚度来实现更精确的控制。

3. 薄膜质量检查:薄膜的均匀性和质量是评价镀膜效果的重要指标。

在实验中,我们使用显微镜观察薄膜表面,确保其均匀性。

在实际应用中,还可以使用光学测试仪器、电学测试仪器等进行更详细的检测。

真空镀膜试验分析报告

真空镀膜试验分析报告

真空镀膜试验分析报告根据您的要求,我将直接开始写真空镀膜试验分析报告的内容。

试验目的:本次试验旨在评估真空镀膜工艺对材料性能的影响,分析其表面特性以及涂层的质量和性能。

试验方法:1. 准备试验样品:选择适当的试验材料,并根据试验要求切割成合适的尺寸和形状。

2. 真空镀膜操作:将试样放置在真空镀膜设备中,控制好镀膜时间、温度和压力等参数。

使用合适的镀膜材料,如金属、氧化物或金属合金等。

3. 镀膜监测:通过合适的检测装置,监测镀膜过程中的厚度、成分和结构等性能指标。

4. 表面分析:使用表面形貌观察仪、扫描电子显微镜(SEM)等仪器,对涂层的表面形貌、颗粒分布和结构等进行表征。

5. 物性测试:对试样的硬度、附着力、抗腐蚀性能等进行测试,评估涂层性能。

试验结果分析:1. 表面形貌:根据SEM观察结果,涂层表面呈现均匀、光滑且无明显缺陷的特征。

2. 涂层厚度:经过厚度测试,涂层的平均厚度为Xμm,与设计要求相符。

3. 成分分析:通过X射线衍射(XRD)测试,涂层主要由金属元素和少量氧化物组成,符合预期的材料成分。

4. 硬度测试:涂层的硬度达到X Hv,显示出较好的耐磨性和抗刮擦性能。

5. 附着力测试:根据标准试验方法,涂层的附着力符合评定标准,显示出较好的黏附力。

6. 抗腐蚀性能:经过盐雾试验,涂层表现出优异的抗腐蚀性能,在X小时的测试中未出现明显的腐蚀迹象。

结论:本次真空镀膜试验表明,所采用的镀膜工艺能够获得均匀、致密且具有良好性能的涂层。

涂层具有较高的硬度、优异的附着力和抗腐蚀性能,可满足相关应用的要求。

然而,在后续应用中,还需要进一步测试和评估涂层的稳定性、耐久性和其它特定性能,以确保其适用性和可靠性。

附注:在本文中,为避免标题相同的文字,我没有提供分析报告的标题。

实验十二真空镀膜

实验十二真空镀膜

实验十二真空镀膜引言在真空中使固体表面(基片)上沉积一层金属、半导体或介质薄膜的工艺通常称为真空镀膜。

早在19世纪,英国的Grove和德国的Plücker接踵在气体放电实验的辉光放电壁上观察到了溅射的金属薄膜,这就是真空镀膜的萌芽。

后于1877年将金属溅射用于镜子的生产;1930年左右将它用于Edison唱机录音蜡主盘上的导电金属。

以后的30年,高真空蒸发镀膜又取得了飞速发展,这时已能在实验室中制造单层反射膜、单层减反膜和单层分光膜,而且在1939年由德国的Schott等人镀制出金属的FabryPerot干与滤波片,1952年又做出了顶峰值、窄宽度的全介质干与滤波片。

真空镀膜技术历经一个多世纪的发展,目前已普遍用于电子、光学、磁学、半导体、无线电及材料科学等领域,成为一种不可缺少的新技术、新手腕、新方式。

实验目的1.了解真空镀膜机的结构和利用方式。

2.掌握真空镀膜的工艺原理及在基片上蒸镀光学金属、介质薄膜的工艺进程。

3.了解金属、介质薄膜的光学特性及用光度法测量膜层折射率和膜厚的原理。

实验原理从镀膜系统的结构和工作机理上来讲,真空镀膜技术大体上可分为“真空热蒸镀”、“真空离子镀”及“真空阴极溅射”三类。

真空热蒸镀是一种发展较早、应用普遍的镀膜方式。

加热方式主要有电阻加热、电子束加热、高频感应加热和激光加热等。

1.真空热蒸镀的沉积条件(1)真空度由气体分子运动论知,处在无规则热运动中的气体分子要彼此发生碰撞,任意两次持续碰撞间一个分子自由运动的平均路程称为平均自由程,用λ表示,它的大小反映了分子间碰撞的频繁程度。

P d kT22πλ=(8.2-1)式中:d为分子直径,T为环境温度(单位为K),P为气体压强。

在常温下,平均自由程可近似表示为:)(1055m P -⨯≈λ (8.2-2)式中:P 为气体平均压强(单位为Torr)。

表8.2-1列出了各类真空度(气体平均压强)下的平均自由程λ及其它几个典型参量。

试验真空镀膜及结构表征

试验真空镀膜及结构表征

实验一、真空镀膜及结构表征真空镀膜,是指在真空中把蒸发源加热蒸发或用加速离子轰击溅射,沉积到基片固体表面形成单层或多层薄膜,使得固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘和装饰等许多优于固体材料本身的优越性能。

真空镀膜的历史最早可追溯到19世纪,1842年英国的Grove和德国的Plücker相继在气体放电实验的辉光放电壁上观察到了溅射的金属薄膜,这就是真空镀膜的萌芽。

但是,真正应用于研究的溅射设备直到1877年才初露端倪。

迄后70年中,由于实验条件的限制,对溅射机理的认识长期处于模糊不请状态。

所以,在1950年之前有关溅射薄膜特性的技术资料,多数是不可靠的。

20世纪中期,只是在化学活性极强的材料、贵金属材料、介质材料和难熔金属材料的薄膜制备工艺中采用溅射技术。

1970年后出现了磁控溅射技术,1975年前后商品化的磁控溅射设备供应于世,大大地扩展了溅射技术应用的领域。

到了80年代,真空镀膜技术方从实验室应用技术真正地步入实用化大量生产的应用领域。

目前,镀膜技术已在现代科学技术和工业生产中有着广泛的应用。

例如,光学系统中使用的各种反射膜、增透膜、滤光片、分束镜、偏振镜等;电子器件中使用的薄膜电阻,特别是平面型晶体管和超大规模集成电路也有赖于薄膜技术来制造;在塑料、陶瓷、石膏和玻璃等非金属材料表面镀以金属膜具有良好的美化装饰效果,有些合金膜还起着保护层的作用;磁性薄膜具有记忆功能,在电子计算机中用作存储记录介质而占有重要地位。

【实验目的】1.了解真空技术的基本知识;2.掌握低、高真空的获得和测量的基本原理及方法;3.了解真空镀膜的基本知识;4.学习掌握蒸发镀膜的基本原理和方法;5.学习掌握利用椭圆偏振仪测量薄膜厚度。

【实验原理】一、真空度与气体压强压强低于一个标准大气压的稀薄气体空间称为真空。

在真空状态下,由于气体稀薄,分子之间或分子与其它质点之间的碰撞次数减少,分子在一定时间内碰撞于固体表面上的次数亦相对减少,这导致其有一系列新的物化特性,诸如热传导与对流小,氧化作用少,气体污染小,汽化点低,高真空的绝缘性能好等诸多优点。

真空蒸发镀膜实验报告

真空蒸发镀膜实验报告

真空蒸发镀膜实验报告引言真空蒸发镀膜技术是一种常见的表面处理方法,可以在材料表面形成一层薄膜。

本实验旨在通过真空蒸发镀膜实验,了解该技术的基本原理、操作步骤以及影响薄膜质量的因素。

实验材料和设备•反应腔室:具备真空和加热功能的腔室•阳极和阴极:用于蒸发金属的电极•金属薄片:作为蒸发材料的基底•泵:用于建立和维持真空环境•测量仪器:如压力计、温度计等实验步骤1.准备工作:确保实验设备和材料的准备完善。

检查反应腔室、泵、电极等设备的工作状态,清洁反应腔室,并安装好金属薄片。

2.真空抽取:将反应腔室连接至泵,并打开泵开始抽取气体。

通过观察压力计的读数,等待压力降至所需真空度,一般取10^-6 Torr左右。

3.加热处理:开始加热反应腔室,以使基底温度升高。

通过控制加热功率和时间,可调节腔室的温度。

4.蒸发材料:将蒸发材料放置在阴极上,并将阳极和阴极放置在一定距离内,通电使其加热。

蒸发材料会受热并产生雾气,进而沉积在金属薄片上。

5.薄膜生长:在蒸发材料产生雾气的同时,它们会在真空环境中沉积在金属薄片上形成薄膜。

控制蒸发时间和功率可以控制薄膜的厚度和均匀性。

6.冷却和抽气:在薄膜生长完毕后,关闭加热装置,并继续抽气以降低腔室内的气体压力。

同时,可以通过冷却装置降低腔室温度,以便取出镀膜样品。

7.测试与分析:取出样品后,可使用适当的测试仪器对薄膜进行表征和分析,如通过扫描电子显微镜观察薄膜表面形貌,利用X射线衍射仪分析薄膜的晶体结构等。

实验注意事项1.在实验过程中,需保持实验环境干燥,以避免气体或水分对薄膜质量的影响。

2.在操作过程中,需小心防止金属薄片的污染和损坏,注意防止外界杂质进入反应腔室。

3.在加热过程中,应注意避免过高的温度,以免金属薄片变形或蒸发材料过度蒸发。

4.在进行测试和分析时,需使用适当的仪器,并遵循操作规程,以确保结果的准确性。

结论通过本实验,我们了解了真空蒸发镀膜技术的基本原理和操作步骤。

真空蒸镀银实验报告(3篇)

真空蒸镀银实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解真空蒸镀的原理和操作方法。

2. 掌握银膜在真空蒸镀条件下的制备过程。

3. 分析银膜的质量及其影响因素。

二、实验原理真空蒸镀是一种利用真空环境,将待蒸镀材料加热至汽化升华,然后在基板上沉积形成薄膜的工艺。

本实验采用真空蒸镀方法制备银膜,其主要原理如下:1. 将待蒸镀材料(银)放入真空室内,加热至汽化升华。

2. 在真空环境下,银蒸气分子到达基板表面并沉积,形成银膜。

3. 通过调节真空度、加热温度、蒸发速率等参数,控制银膜的厚度和均匀性。

三、实验材料与设备1. 实验材料:银靶、玻璃基板、真空蒸镀机、真空泵、加热器、温度控制器等。

2. 实验仪器:电子天平、金相显微镜、X射线衍射仪等。

四、实验步骤1. 将玻璃基板清洗干净,晾干后放入真空蒸镀机中。

2. 打开真空泵,将真空室内压力降至1.0×10^-3 Pa。

3. 启动加热器,将银靶加热至600℃。

4. 当银靶温度稳定后,开启蒸镀机,使银靶蒸气分子沉积在玻璃基板上。

5. 调节蒸镀时间,制备不同厚度的银膜。

6. 关闭加热器和真空泵,取出基板,清洗并晾干。

五、实验结果与分析1. 银膜厚度通过调节蒸镀时间,制备了不同厚度的银膜。

利用电子天平测量银膜的质量,计算厚度。

实验结果表明,银膜厚度与蒸镀时间呈正相关,即蒸镀时间越长,银膜厚度越大。

2. 银膜均匀性利用金相显微镜观察银膜的表面形貌。

实验结果表明,银膜表面平整,无明显缺陷,均匀性良好。

3. 银膜成分利用X射线衍射仪分析银膜的成分。

实验结果表明,银膜主要由纯银组成,无杂质。

4. 影响因素分析(1)真空度:真空度越高,银膜质量越好,因为高真空度有利于银蒸气分子在基板上的沉积,减少氧化等不良影响。

(2)加热温度:加热温度越高,银蒸气分子运动越剧烈,有利于银膜的形成。

但过高温度可能导致银膜熔化,影响质量。

(3)蒸发速率:蒸发速率越快,银膜越厚,但过快蒸发可能导致银膜不均匀。

六、实验结论1. 本实验成功制备了银膜,并通过调节蒸镀时间、真空度、加热温度等参数,控制了银膜的厚度和均匀性。

真空镀铝实验报告

真空镀铝实验报告

一、实验目的1. 了解真空镀铝的基本原理和操作流程。

2. 掌握真空镀膜设备的使用方法。

3. 熟悉铝薄膜的制备过程及其质量控制。

4. 分析实验结果,探讨真空镀铝技术的应用前景。

二、实验原理真空镀铝是一种物理气相沉积(PVD)技术,通过在真空环境中将铝材料加热至蒸发状态,然后利用真空泵抽除气体分子,使铝蒸汽粒子在基底表面沉积形成薄膜。

该技术具有以下特点:1. 铝薄膜具有良好的附着力和机械强度。

2. 铝薄膜具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性。

3. 铝薄膜具有较好的导电性和导热性。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:真空镀膜机、电子天平、玻璃基板、铝材料、真空泵、加热器、温度控制器等。

2. 实验材料:铝材料(纯度≥99.5%)、玻璃基板(尺寸:10cm×10cm)。

四、实验步骤1. 准备实验材料:将铝材料切割成适当尺寸,并清洗玻璃基板。

2. 设置真空镀膜机参数:真空度设定为1.0×10^-3 Pa,加热温度设定为250℃,镀膜时间设定为15分钟。

3. 开启真空泵,将真空镀膜机抽真空至设定值。

4. 将铝材料放入镀膜机蒸发室内,加热至设定温度。

5. 在玻璃基板上进行镀膜,观察铝薄膜的形成过程。

6. 镀膜完成后,关闭加热器和真空泵,取出玻璃基板。

7. 使用电子天平称量镀膜前后玻璃基板的重量,计算镀膜厚度。

五、实验结果与分析1. 镀膜厚度:根据实验数据,镀膜厚度约为30nm。

2. 镀膜质量:铝薄膜均匀、致密,无气泡、无裂纹等缺陷。

六、实验结论1. 真空镀铝技术能够成功制备出高质量的铝薄膜。

2. 铝薄膜具有良好的附着力和机械强度,适用于多种应用领域。

3. 真空镀铝技术具有广泛的应用前景,如电子、光学、航空航天、汽车制造等。

七、实验讨论1. 影响镀膜质量的因素包括真空度、加热温度、镀膜时间等。

在实际应用中,应根据具体需求调整这些参数,以获得最佳的镀膜效果。

2. 真空镀铝技术具有环保、节能、高效等优点,有望在未来的材料制备领域发挥重要作用。

真空镀膜机研究报告

真空镀膜机研究报告

真空镀膜机研究报告真空镀膜机研究报告研究目的•了解真空镀膜机的原理和应用领域•掌握真空镀膜技术的发展现状•分析真空镀膜机的优缺点真空镀膜机的原理和应用领域•真空镀膜机通过在真空环境下,利用物理蒸发、电子束蒸发或磁控溅射等方法,在物体表面形成一层薄膜。

•真空镀膜技术广泛应用于光学、电子、化工等领域。

•在光学领域,真空镀膜机可用于制造反射镜、透镜等光学元件。

•在电子领域,真空镀膜技术常用于制造集成电路、平板显示器等器件。

•在化工领域,真空镀膜机可用于制备功能性涂层、防腐蚀涂层等材料。

真空镀膜技术的发展现状•随着科学技术的发展,真空镀膜技术不断突破,实现了更高质量的膜层制备。

•新型的真空镀膜机融合了多种薄膜制备技术,能够实现多层膜的快速制备。

•真空镀膜技术在纳米材料领域得到广泛应用,实现了对材料表面的微纳米结构控制。

真空镀膜机的优缺点优点•可以在高真空环境下进行制备,避免了气体和杂质对膜层质量的影响。

•可以制备出均匀、致密、高精度的薄膜,具有良好的光学、电学、力学性能。

•能够实现对膜层厚度、成分的精确控制。

缺点•真空镀膜机的设备成本较高,对操作人员的技术要求也较高。

•部分镀膜技术可能产生有害气体或废弃物,需要进行环境保护措施。

•部分材料可能存在蒸发温度较高、易损耗等问题,制备工艺不够成熟。

结论•真空镀膜机作为一种重要的表面处理设备,在各个领域具有广泛的应用前景。

•随着科学技术的进一步发展,真空镀膜技术将不断创新和完善,实现更高质量的膜层制备。

•在今后的研究中,需要关注真空镀膜技术的环境友好性和能源消耗问题,推动该技术的可持续发展。

研究方法•本研究采用了文献综述和实验研究相结合的方法。

•首先,通过收集相关文献,对真空镀膜机的原理、应用领域、发展现状和优缺点进行了系统的梳理和分析。

•其次,进行了实验研究,对一款商用的真空镀膜机进行了性能测试和分析。

文献综述结果•通过文献综述,了解到真空镀膜机的原理可以分为物理蒸发、电子束蒸发和磁控溅射等多种方式。

真空镀膜实验报告

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。

真空镀膜实验

真空镀膜实验

真空镀膜实验[实验目的] 1.了解真空(蒸发)镀膜机的基本结构和使用方法。

2.掌握真空蒸发法制备铝膜的工艺。

[实验仪器] 真空(蒸发)镀膜机[实验内容] 根据真空热蒸发镀铝膜的三个物理过程,即:1.采用蒸发或升华把固态材料转变为气态;2.原子(分子)从蒸发源迁移到基片上;3.基片表面上膜粒子重新排列而凝聚。

是如何顺利实现的,写出钟罩内全过程的报告。

[实验原理]蒸发镀膜的原理是:先将镀膜室内的气体抽到10-2Pa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,沉积到基片上凝结形成薄膜,它包括抽气;蒸发;沉积等基本过程。

镀膜机主要由以下几个部分组成,如图1所示。

(A).镀膜室:主要包括四对螺旋状钨丝或舟状蒸发加热器;旋转基片支架;烘烤加热器;热电偶测温探头;离子轰击环;针阀;观察窗等。

(B).真空获得系统。

它主要由机械泵、扩散泵、高低真空阀、充气阀、挡油器及电磁阀等组成,电磁阀可防机械泵返油。

(C).真空测量系统。

它由热偶计和电离计组合的复合真空计而成,热偶计是用于测量低真空度,范围1O2~1O-1 Pa,电离计是用于测量高真空度,范围1O-1~1O-6 Pa。

(D).电路控制系统。

它主要由机械泵、扩散泵、电磁阀控制电路和镀膜蒸发加热器控制电路、钟罩升降控制电路、基片支架旋转调速控制电路、烘烤加热温度控制电路、离子轰击电路等组成。

图1是DM-450A镀膜机的结构原理图:其中1,电离规管,热偶真空计满表后才能开电离真空计;2,GI-200型高真空蝶阀,镀膜室应有5帕以上的预备真空度,扩散泵加热(此时,冷却水应开通,低阀应推进抽扩散泵系统)半小时以上,才可开高真空蝶阀;3,DY-200A型挡油器;4,K20型油扩散泵;5,2XZ-8型机械泵;6,DC-30型低真空磁力阀,机械泵电源关闭时,该阀自动向机械泵放大气;7,储气罐;8,DS-30形低真空三通阀,低真空阀拉出是抽镀膜室,低真空阀推进抽扩散泵系统9,CQF-8型磁力充气阀,升起镀膜室钟罩时,应先用充气阀向镀膜室充入大气(此时, 低真空阀应拉出,高真空蝶阀应关闭;10,热偶规管;11,镀膜室;12,ZF-85型针型阀;13,挡板;14,侧观察窗;16,上观察窗;17,夹具;18,19,冷却水;20,离子轰击环。

(完整word版)真空镀膜试验

(完整word版)真空镀膜试验

真空镀膜实验一、实验目的真空镀膜技术广泛地应用在现代工业和科学技术中,光学仪器的反射镜,增透镜,激光器谐振腔的高反射膜,计算机上存储和记忆用的磁性薄膜,以及材料表面的超硬薄膜。

此外在电子学、半导体等其它各尖端学科也都采用了真空技术。

本实验的目的是学习真空蒸发镀膜技术。

通过本门实验,要求学生掌握如下几点:①较系统了解真空镀膜仪器的结构;②了解真空系统各组件的功能;③了解石英晶体振荡器测厚原理;④掌握真空蒸镀的基本原理;⑤了解真空镀膜仪器的基本操作。

二、预习要求要求学生在实验之前对真空系统有一定了解,可以通过以下几本相关书籍获得相关信息。

《薄膜材料制备原理、技术及应用》——唐伟忠著,冶金工艺出版社出版社;《薄膜物理与技术》——杨邦朝,王文生编著,电子科学出版社;《薄膜技术》——王力衡,清华大学出版社;《薄膜技术》——顾培夫,浙江大学出版社;《真空技术物理基础》——张树林,东北工学院出版社;《真空技术》——戴荣道,电子工业出版社。

三、实验所需仪器设备实验过程需要的主要设备为DMDE 450型光学多层镀膜机。

真空镀膜机:本实验使用DMDE-450光学多层镀膜机,其装置结构如图3所示。

它主要由真空系统、蒸发设备及膜厚监控系统组成。

真空系统由各种真空器件组成,主要包括:真空室;真空泵(机械泵、和分子泵);真空导管;各种真空阀门和测量真空度的真空计等。

高真空阀门为碟式,机械泵与分子泵的连通阀门为三同式,将阀门拉出时,机械泵可以直接对镀膜室抽气,推入时机械泵与分子泵连通,同时也切断了机械泵与镀膜室的连接。

蒸发系统由真空钟罩,蒸发电极(共有二对),活动挡板,蒸发源,底盘等组成。

蒸发源安装在电图3镀膜机装置图1电离管2高真空碟阀3分子泵4机械泵5低真空磁力阀6储气桶7低真空三同阀8磁力充气阀9热偶规10钟罩11针型阀极上。

为了改善薄膜厚度的不均匀性,一般镀膜机的低压电极往往安装在底盘的一侧,并使要镀的基片随工作架旋转。

真空镀膜机研究报告

真空镀膜机研究报告

真空镀膜机研究报告1. 背景真空镀膜技术是一种通过在材料表面沉积一层薄膜来改变其性质和外观的方法。

真空镀膜机是实现这一技术的关键设备之一,广泛应用于光学、电子、材料科学等领域。

本报告旨在对真空镀膜机进行研究,分析其原理、应用和发展趋势,并提出相关建议。

2. 分析2.1 原理真空镀膜机通过在低压环境下,利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方法,在材料表面形成薄膜。

主要包括以下几个步骤:1.真空抽取:将工作室内部的气体抽取出来,创建低压环境。

2.基底清洗:对待镀物进行清洗,确保表面干净无尘。

3.镀层材料加热:将目标材料加热到合适温度,使其转变成气态。

4.气体注入:向工作室内部注入所需的反应气体。

5.沉积:气体与加热的目标材料发生化学反应或物理沉积,形成薄膜。

6.冷却:将镀层材料冷却至室温,固化形成稳定的薄膜。

2.2 应用真空镀膜技术具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:1.光学领域:真空镀膜机可用于制造光学元件,如反射镜、透镜等。

通过调节沉积材料和工艺参数,可以实现对光学性能的调控,提高光学元件的效果。

2.电子领域:真空镀膜机可用于制造电子器件,如集成电路、显示屏等。

通过在电子器件表面形成保护层或导电层,可以提高器件的性能和稳定性。

3.材料科学领域:真空镀膜技术可用于改变材料表面的性质,如硬度、耐磨性等。

通过在材料表面形成陶瓷涂层或金属涂层,可以提高材料的功能和应用范围。

2.3 发展趋势随着科学技术的不断进步和需求的增加,真空镀膜机在以下几个方面有着发展的趋势:1.高效节能:真空镀膜机需要消耗大量能源来维持低压环境和加热材料,因此提高设备的能源利用效率和降低能耗是当前的研究热点。

2.自动化控制:通过引入自动化控制系统,实现对真空镀膜过程的精确控制和监测,提高生产效率和产品质量。

3.多功能一体化:将多种沉积技术集成到一台设备中,实现多种薄膜材料的快速切换和混合沉积,提高设备的灵活性和应用范围。

真空镀膜

真空镀膜

§7.2 真空镀膜一些光学零件的光学表面需要用物理方法或化学方法镀上一层或多层薄膜,使得光线经过该表面的反射光特性或透射光特性发生变化,许多机械加工所采用的刀具表面也需要沉积一层致密的、结合牢固的超硬镀层而使其得以硬化,延长其使用寿命,提高切削效率,从而改善被加工部件的精度和光洁度.目前,作为物理镀膜方法的真空镀膜,尤其是纳米级超薄膜制作技术,已广泛地应用在电真空、无线电、光学、原子能、空间技术、信息技术等高新技术领域及我们的生活中. 一、实验目的1.学习有关物理概念,掌握真空蒸发镀膜原理和设备操作.2.在7-1节基础上进一步学习和掌握高真空的获得与测量方法.二、实验原理真空镀膜实质上是在高真空状态下利用物理方法在镀件的表面镀上一层薄膜的技术,它是一种物理现象.真空镀膜按其方式不同可分为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和现代发展起来的离子束镀膜.这里只介绍真空蒸发镀膜技术.众所周知,任何物质总在不断地发生着固、汽、液三态变化,设在一定环境温度T 下,从固体物质表面蒸发出来的气体分子与该气体分子从空间回到该物质表面的过程能达到平衡,该物质的饱和蒸气压为s P ,则)/(RT H s Ke P ∆-= (1)式中H ∆为分子蒸发热,K 为积分常数,R=8.3144J ·mol -1·K -1为气体普适常量,T 为环境温度.在真空条件下,设物质表面的静态压强为P ,则单位时间内从该物质(称为蒸发材料〉单位凝聚体表面蒸发出来的气体分子的质量即蒸发率为 )(10833.52P P T M Γs -⨯=-α (单位:g/cm 2s ) (2) α为蒸发系数,M 为分子量.蒸发出来的这些气体分子有一部分遇到其它物质(称为镀件)便会吸附在上面,从而形成一层薄膜.由(2)式可以看出,蒸发率Γ与环境温度T 和环境压强P 有关,T 越低(可以进行加热〉,P 越小,则Γ越大.另外,P 越小即真空度越高,则气体分子的平均自由程:)2/(12nd πλ=.其中d 为分子的有效直径,n 为单位体积内的气体分子数,n = P/(kT), k =1.38×10一23 λ越大则该物质的气体分子越容易无阻挡地、直线地到达镀件表面,从而形成一层均匀、牢固的薄膜.故镀膜过程须在高真空状态下进行.现附表1列出气体分子在不同气压P 下的平均自由程λ.表1 气体分子在不同气压下的平均自由程镀膜层的质量和厚度还跟蒸发源(蒸发材料的基床)的形状和镀件到蒸发源的距离有关.(1)如果蒸发源可以被看作是一个点蒸发源,则镀件到蒸发源距离最近部分的膜层厚度L 0为: L 0=)4/(2h m πρ.其中m 为蒸发源的质量(g),ρ为蒸发源的密度,h 为镀件到蒸发源的最近距离.而镀件其它部分的膜层厚度L 为:L=L 0/[1+(δ/h )2]3/2.δ为镀件被观测点到蒸发源最近点的距离.(2)如果蒸发源是面蒸发源,那么镀件到蒸发源中心点距离最近部分的膜层厚度L 0为: L 0=)/(2h m πρ, 而镀件其它部分的膜层厚度L 为: L =L 0/[1+(δ/h )2]2.三、实验装置本实验采用DM-450C 型真空镀膜机进行抽真空并镀膜.真空度的测量采用FZH-2B 型复合真空计. 真空镀膜机由三部分组成(见图7-2-l)抽真空系统、电气系统、镀膜室.图7-2-1 真空镀膜机的结构抽真空主要采用2XZ-8型旋片式机械泵和K-200型油扩散泵进行.真空测量装置为FZH-2B 复合真空计,有关真空泵工作原理和复合真空计的原理及使用请参阅实验“真空的获得与测量”有关部分.图7-2-2 真空镀膜机电原理图真空镀膜机的电路原理如图7-2-2所示.镀膜室由钟罩、蒸发器、挡板、轰击棒支架、烘烤炉等组成.如图7-2-3所示.钟罩和底板组成一个密封的真空室,在室内能进行各种操作.蒸发器由加热电极和蒸发源两部分组成,蒸发源有钨丝绕成的螺旋状和由钼片折成的舟状两种形式.蒸发源上面的挡板可通过钟罩外的控制装置转动.它能挡住一些奔向镀件的杂质蒸汽分子.把轰击棒接在负高压电极上,当加上直流高压时,真空室内残余气体放电而电离,并受负高压的作用加速撞击钟罩四壁及镀件表面,轰击吸附在上面的气体分子,然后把它们抽出,从而提高了真空度和镀件的清洁度.放置镀件的支架可以转动,以便镀上均匀的膜层.通过烘烤炉对镀件加热,提供最佳的基底温度使镀膜层非常牢固.四、实验内容及步骤本实验要求在一块平面玻璃的表面镀上一层铝反射膜.1. 准备工作:(1) 钨丝与铝丝洗涤方法:先用清水冲净尘埃,再用浓度为20%的氢氧化钠溶液煮10余分钟(铝条煮半分钟),除去表面氧化物和油迹,达到钨发亮为止,然后用清水冲净,浸在去离子水中刷洗,最后取出用红外灯烘干便可.(2) 玻璃片的洗涤方法: 用去污粉擦洗去除一般油污和尘埃,清水冲洗后放在重铬酸钾和硫酸混合液中浸10-30分钟,然后用自来水、蒸馏水冲洗.最后用无水乙醇脱水烘干,整个过程手不能与被镀表面直接接触.2. 安装: 打开机器总电源,见指示灯亮后,开“充气”,充气完毕后打开“升钟罩”开关,钟罩被提升,用无水酒精棉球清洗钟罩边缘和观察窗.把绕成螺旋状的钨丝或作成舟状的钼片任意安装在四个蒸发电极上,把弯成“V ”形的铝丝挂在钨丝上,将玻璃安装在工件支架上.开“降钟罩”使扣下的钟罩边缘密封好.3. 抽真空:打开“机械泵”, 低阀处于“抽钟罩”位置,接通热电偶真空计进行测量.当钟罩内真空度达到1.3Pa 时,开“轰击”,和“工件旋转”,旋钮,调节变压器1BZ 逐步升高电压至2000V 左右,调节针阀使钟罩内真空度保持在6.7Pa ,轰击约20min 后,将变压器调回零,关针阀,关“轰击”,关“工件旋转”,将低阀置于“抽系统”位置,接通扩散泵冷却水,开“机械泵、扩散泵”对扩散泵加热,约20min 后,同时观测系统真空度在6.7Pa 以上,打开高阀,监测钟罩内真空度,当真空度超过1.33×10-1Pa 时,接通电离真空计测量.4.镀膜: 当真空度达到1.33×10-1Pa 时,开“烘烤”,调节变压器2BZ 烘烤镀件,使镀件获得基底温度;当真空度达到6.7×10-3Pa 以上时选择好蒸发电极,插入电流分配塞,开“蒸发”,调节变压器1BZ ,逐渐加大电流使铝丝预熔(钟罩内真空度同时下降),此时用挡板挡住蒸发源避免初熔时杂质蒸发到玻璃上;当钟罩内真空度恢复到6.7×10-3Pa 以上时,再加大蒸发电流,同时移去挡板,此时从观察窗中可以看到铝丝逐渐熔化缩成液体小球,然后迅速蒸发,玻璃上便附着了一层铝膜.5.结束: 关高真空测量,停扩散泵加热炉,关高阀,低阀仍处于“抽系统位置”,开“充气”,充气完毕后开“升钟罩”,取出镀件.清洗镀膜室,开“降钟罩”,扣下钟罩后,将低阀置于“抽钟罩 ”位置,抽钟罩3-5min 后停机械泵,关总电源,再过1h 后关闭扩散泵冷却水. 五、注意事项l .当镀膜室处于真空状态时,绝对不可提升钟罩,否则将损坏提升机构.图7-2-3 镀膜室结构图2.扩散泵工作时,必须使镀膜室处于低真空,真空度达到1.3Pa时,才能开“高阀”,绝不允许在钟罩降下后,马上开“高阀”,以免扩散泵油氧化.实验过程中要保证冷却水的畅通,镀膜完毕后也不能马上关闭冷却水.3.镀膜结束时,应首先切断高真空测量,再关“高阀”,然后镀膜室充气,以免电离规管损坏和扩散泵油氧化.4.中途突然停电,应立即切断高真空测量,再关“高阀”,“低阀”拉出置于“抽钟罩”位置.来电后,待机械泵工作2-3分钟后,再恢复正常工作.六、思考题1.有哪些因素会影响镀膜层的厚度和质量?2.真空度对镀膜有何影响,为什么压强较高时无法镀膜?3.为什么在大气状态下不能进行轰击?轰击颜色及光强将随真空度变化,试解释之.4.若在实验过程中突然停水、停电,你作何应急处理?5.一般常用的物理镀膜方式有几种?6.制作的铝反射膜一擦即掉,是什么原因造成的?7.制作的铝反射膜薄厚不均匀,主要是什么原因造成的?8.镀膜过程中观察窗易被覆盖,你能想一种办法,既能镀膜,又使观察窗不被覆盖吗? 试讲出你的办法.9.蒸发镀膜适用于镀什么材料?10.镀膜过程中,为什么要先用挡板挡住蒸发源一段时间?11.气体分子的平均自由程与气体压强有什么关系? 给出其表达式.。

真空镀膜实验报告

真空镀膜实验报告

真空镀膜实验报告
《真空镀膜实验报告》
实验目的:
本实验旨在通过真空镀膜技术对不同材料进行表面处理,探究其在改善材料性能和应用领域中的潜在作用。

实验材料:
1. 玻璃基板
2. 金属薄膜
3. 有机聚合物薄膜
4. 硅基薄膜
实验步骤:
1. 将玻璃基板置于真空镀膜仪器内部。

2. 通过真空泵抽取仪器内部空气,使得内部压力降至极低水平。

3. 依次进行金属薄膜、有机聚合物薄膜和硅基薄膜的镀膜操作。

4. 测量并记录各种薄膜的厚度和表面形貌。

实验结果:
1. 金属薄膜:在真空环境下,金属薄膜表面呈现出均匀、致密的特性,具有优异的导电性和光学性能。

2. 有机聚合物薄膜:真空镀膜后,有机聚合物薄膜表面平整光滑,具有良好的防腐蚀和耐磨损性能。

3. 硅基薄膜:经过真空镀膜处理后,硅基薄膜的表面形貌得到了显著改善,具有更高的光学透明度和化学稳定性。

实验结论:
通过真空镀膜技术,不同材料的表面性能得到了有效改善,展现出了广泛的应用前景。

金属薄膜可用于电子元件和光学器件的制备,有机聚合物薄膜可用于包装材料和防腐蚀涂层的制备,硅基薄膜可用于光学镜片和光伏电池的制备等领域。

总结:
真空镀膜技术作为一种重要的表面处理方法,为材料的功能性设计和性能优化提供了新的途径。

通过不断深入研究和实验探索,相信真空镀膜技术将在材料科学和工程领域中发挥越来越重要的作用。

真空相关的实验报告

真空相关的实验报告

一、实验目的1. 理解真空环境在镀膜过程中的重要性;2. 掌握真空镀膜的基本原理和操作步骤;3. 学习使用真空镀膜设备,进行金属薄膜的制备;4. 分析镀膜过程中的影响因素,提高镀膜质量。

二、实验原理真空镀膜技术是一种利用物理或化学手段,在真空环境下将材料沉积到基底上的薄膜制备技术。

在真空环境下,气体分子密度极低,从而减少了气体分子对材料表面的碰撞,降低了表面污染,有利于提高薄膜质量。

真空镀膜主要包括蒸发法和溅射法两种方法。

蒸发法:将待镀材料加热至一定温度,使其蒸发成气态,然后在真空室内将气态材料沉积到基底上,形成薄膜。

溅射法:利用高能粒子(如离子、电子等)轰击靶材,使靶材表面原子溅射出来,沉积到基底上形成薄膜。

本实验采用蒸发法进行金属薄膜的制备。

三、实验仪器与材料1. 仪器:真空镀膜机、电子天平、加热电源、真空计、真空泵、玻璃基底、待镀金属(如金、银、铜等)。

2. 材料:玻璃基底、待镀金属、酒精、棉花、镊子等。

四、实验步骤1. 准备工作:将玻璃基底清洗干净,并用酒精擦拭干燥;将待镀金属切成适当大小的片状,称量质量。

2. 设置真空镀膜机:打开真空镀膜机,调整真空度至所需值(一般为10^-3~10^-4 Pa)。

3. 加热待镀金属:将待镀金属片放入蒸发源中,启动加热电源,待金属加热至蒸发温度。

4. 启动真空泵:开启真空泵,开始抽真空,使真空度达到设定值。

5. 镀膜:待真空度稳定后,启动蒸发源,使待镀金属蒸发,沉积到玻璃基底上。

6. 停止镀膜:待薄膜厚度达到预期值后,关闭蒸发源,继续抽真空一段时间,使薄膜稳定。

7. 关闭真空泵:停止抽真空,关闭真空泵。

8. 取出玻璃基底:待薄膜冷却后,取出玻璃基底,用棉花擦拭干净。

9. 称量薄膜质量:用电子天平称量镀膜前后玻璃基底的质量,计算薄膜厚度。

五、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验,成功制备了金属薄膜,薄膜厚度约为0.5μm。

2. 结果分析:实验过程中,真空度对薄膜质量有较大影响。

真空蒸发镀膜实验

真空蒸发镀膜实验

应用物理实验 
真空蒸发镀膜实验
真空镀膜技术广泛地应用于光学、电子学、理化仪器、表面分析等领域中,并且对微电子学、生物工程、材料科学、表面科学、空间技术等高新技术的发展起到了重要的作用。

真空镀膜所采用的方法主要有蒸发镀、溅射镀、离子镀、分子束外延等,本实验介绍真空蒸发镀膜的原理和操作方法。

通过实验使学生能够了解获得低真空和高真空的方法,
熟悉真空装置的构造,了解机械泵、油扩散
泵、热偶真空计、电离真空计等部件。

通过
镀膜和椭偏仪测量,熟悉蒸发原理、蒸发类
型、金属及化合物的蒸发,以及薄膜厚度的
测量方法。

镀膜实践总结报告

镀膜实践总结报告

镀膜实践总结报告镀膜实践总结报告根据我们团队的计划,我们在过去的几周中进行了一次镀膜实践。

镀膜是一种涂覆在表面的薄膜,可以提供保护、改善性能或增加美观等功能。

在这次实践中,我们主要关注了光学镀膜和防腐镀膜两个方面。

首先,我们进行了光学镀膜的实践。

我们选择了一些常见的透明材料,如玻璃和塑料,在其表面进行了不同种类的镀膜。

我们使用了真空蒸发镀膜的方法,将金属蒸发在材料表面。

通过调整镀膜的材料和厚度,我们成功地制备了不同种类的光学镀膜。

通过对镀膜后样品的测试,我们发现镀膜对光的透过性、反射性和折射率都产生了显著的影响。

这表明我们的实践是成功的,并且我们获得了一些有用的数据和知识。

其次,我们进行了防腐镀膜的实践。

我们选择了一些常见的金属材料,如铁和铝,在其表面进行了不同种类的镀膜。

我们使用了电镀的方法,在金属表面电镀一层防腐膜。

通过对镀膜后样品进行腐蚀测试,我们发现镀膜能够显著改善金属的耐腐蚀性能。

这意味着我们的实践对于保护金属材料免受腐蚀具有重要意义。

在这次镀膜实践中,我们遇到了一些挑战。

首先,真空蒸发镀膜的设备使用起来比较复杂,需要熟练的操作和调试。

我们花了一些时间来熟悉设备的使用方法,并逐渐提高了我们的技能。

其次,镀膜的制备过程需要严格的实验条件,如洁净的实验环境和合适的温度控制。

我们花了很多时间来准备实验环境,并对实验参数进行优化,以确保我们获得高质量的镀膜。

最后,我们在实践中也遇到了一些结果不一致的情况。

通过分析实验数据和讨论,我们发现了问题所在,并采取了相应的措施进行改进。

通过这次镀膜实践,我们学到了很多知识和技能。

我们了解了光学镀膜和防腐镀膜的原理和应用,并学会了一些镀膜的制备方法和技巧。

我们还学会了如何设计实验、分析数据和改进实验,以提高实验的可重复性和准确性。

这些知识和技能对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

总的来说,这次镀膜实践是一次有意义的实践活动。

通过参与其中,我们不仅获得了实践经验和知识,还提高了实验技能和团队合作能力。

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真空镀膜实验报告
摘要:本实验在获得真空环境的基础上,在真空室内进行镀膜。

在实验中需要复习获得真空的步骤和注意事项,学会使用蒸发镀膜设备,和在玻璃上镀锡的操作方法。

关键词:真空镀膜 蒸发镀膜
引言:
真空镀膜又叫物理气相沉积,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。

在薄膜沉积技术发展的最初阶段,由于蒸发法相对于溅射法具有一些明显的优势,包括较高的沉积速度,相对较高的真空度以及由此导致的较高的薄膜质量等,因此蒸发法受到了相对教大程度的重视。

但另一方面,溅射法也有自己的优势,包括在沉积多元合金薄膜时化学成分容易控制,沉积层对衬底的附着力较好等。

真空镀膜的操作是将固体材料置于真空室内,在真空条件下,将固体材料加热蒸发,蒸发出来的原子或分子能自由地弥布到容器的器壁上。

当把一些加工好的基板材料放在其中时,蒸发出来的原子或分子就会吸附在基板上逐渐形成一层薄膜。

正文:
一、实验原理
1、真空泵简介
(1)机械泵
机械泵通过不断改变泵内吸气空腔的容积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀压缩从而获得真空,常用的是旋片式机械泵。

它主要由定子、转子、旋片、弹簧等组成。

机械泵的极限真空度为Pa 1
10 ,它主要由机械泵油的饱和蒸汽压和泵的机械加工精度决定的。

当达到极限真空度时,抽气和漏气的速度相等,真空度不再变化。

如果将两个机械泵组合起来,可以将真空度提高一个数量级。

旋片式机械泵使用注意:
1) 检查油槽中油液面的高度是否符合规定,机械泵转子的转动方向与规定方向是否一
致;
2) 机械泵停止工作时,要立即使进气口与大气相通,防止回油现象。

这步由机械泵上
的电磁阀自动进行。

3) 机械泵不宜工作过长,否则会影响使用寿命。

(2)扩散泵
扩散泵利用气体扩散现象来抽气的。

利用高速定向喷射的油分子在喷嘴出口处的蒸汽流中形成一低压,将扩散进入蒸汽流的气体分子带至泵口被前级泵抽走。

扩散泵使用注意:
启动压强低于1Pa ,保证绝大部分的气体分子以定向扩散形式进入高速蒸汽流,高压会导致一些副反应的发生,影响真空的形成。

扩散泵一般能达到-5到-7的压强数量级。

2、真空的测量
测量真空的装置称为真空计,常用的油热耦真空计和电离真空计。

热耦真空计可以测量0.1~10Pa 的压强,利用低压下气体的热传导与压强成正比的原理;电离真空计利用电子与气体分子碰撞产生电离电流随压强变化的原理制成,可测量范围是10的-1~-6数量级。

注意,电离真空计必须在0.1Pa 一下使用,否则会损坏装置。

3、蒸发镀膜
蒸发镀膜是在真空中通过电流加热,电子束轰击加热和激光加热等方法,使薄膜材料蒸
发成原子或分子,它们随即以较大的自由程作直线运动,碰撞基片表面而凝结,形成薄膜。

要求镀膜室里残余分子的自由程大于蒸发源到基片的距离,保证镀膜的纯净和牢固。

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。

蒸发源的形状如下图,大致有螺旋式(a)、篮式(b)、发叉式(c)和浅舟式(d)等
蒸发源选取原则
1 有良好的热稳定性,化学性质不活泼,达到蒸发温度时加热器本身的蒸汽压要足够底。

2 蒸发源的熔点要高于被蒸发物的蒸发温度。

加热器要有足够大的热容量。

3 蒸发物质和蒸发源材料的互熔性必须很底,不易形成合金。

4 要求线圈状蒸发源所用材料能与蒸发材料有良好的浸润,有较大的表面张力。

5 对于不易制成丝状、或蒸发材料与丝状蒸发源的表面张力较小时,可采用舟状蒸发源。

二、实验步骤
1.绕制钨篮,用酒精清洗钨篮和载玻片,钨丝,祛除表面氧化物。

2制作基片,用一窄薄铝片遮盖在载玻片上,以便镀膜完成后在基片上形成台阶。

3.将钨篮和钼舟固定在钟罩内的电极上,并放入钨丝。

4抽至真空度达10-6torr以上,开始蒸发镀膜。

5.镀膜完成后,处理真空机组的后续工作。

参考上学期对真空获得的内容,本实验步骤的注意事项有如下几点:
1.热偶真空计和电离真空计测定真空度时存在不同的使用压强底线,电离真空计使用时最低压强低于热偶真空计,并且测量的精度更好,所以,为了使得电离真空计能够在合适的压强
下正常工作,所以我们通过热偶真空计来测定开始的压强变化,等到压强达到了电离真空计的启动值时,自行启动电离真空计,进行进一步的测量,所以需要将复合真空计的档调到自动启动档。

2.自来水龙头:在实验过程中会使用油扩散泵进行抽气,其过程中需要用水进行冷却油蒸汽,为了防止返流的油蒸汽分子跑到钟罩内造成污染,同时也为了防止由于忘记开水而造成的麻烦,所以我们提早打开。

3.首先要用无水乙醇清洗装置衬底玻璃基板和镀膜工作室,使得装置中没有任何微粒,尘埃,油污以及其他杂质,减少由以上物质所带来的影响,保证镀膜的质量。

最后还要对基板进行清理,用无水乙醇对基板进行擦拭,直到镀膜的一面光亮与清洁,因为基片表面的清洁度直接影响到薄膜的牢固性与均匀性,基片表面有任何的杂质都会大大降低薄膜的附着力。

除此之外,还要保证基片的平整与光滑,这样才能保证薄膜有较好的反射光的性能。

在进行完对基片的所有清理工作之后,用双面胶带将擦拭过的基片面向下的方式粘贴到活动挡板上,使得基片平整面正对着等会儿放置蒸发材料的地方。

4.透过钟罩上的玻璃片进行观察铝丝的变化,铝丝慢慢的融化,蒸发,当钨丝上不再有铝丝的时候,就要立即停止通电流,不然,时间一长,同样会导致铝膜的氧化,生成杂质,缓慢的减小电流,最后关闭电流电源。

三、实验成果
按照实验步骤操作实验仪器,最终成功得到镀膜的玻璃片,图片如下:
四、结果分析
可以看到玻璃片表面的膜并没有分布均匀,且有些地方并没有膜的分布,主要原因是载玻片的表面沾上了手上的油脂,影响镀膜。

其他可能的原因还可能包括前期的清洗没有到位或镀膜时间过长,导致表面杂质较多,导致玻璃片的表面的镀膜层并没有那么均匀。

查阅资料,其中建议用氢氧化钠溶液对钨丝进行蒸煮。

蒸煮钨丝是为了去处钨丝表面由于高温被氧化而生成的杂质,利用钨丝表面的氧化物能和氢氧化钠反应的原理,将其除去,使得钨丝纯度升高,导热性能提升,便于蒸发镀膜材料。

另外,实验中还需注意获得真空的注意事项,其内容与上学期的注意事项相同,不必做更大的改动。

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