真空镀膜术语
真空镀膜技术
真空镀膜技术一、概述真空镀膜技术是一种利用真空条件下的物理或化学反应,将金属或非金属材料沉积在基材表面形成一层薄膜的技术。
该技术具有广泛的应用领域,包括光学、电子、医疗、环保等。
二、原理真空镀膜技术利用真空条件下的物理或化学反应,将金属或非金属材料沉积在基材表面形成一层薄膜。
其主要原理包括:1. 离子镀膜:利用离子轰击基材表面使其表面活性增强,然后通过离子束轰击目标材料产生离子和原子,最终在基材表面形成一层薄膜。
2. 蒸发镀膜:将目标材料加热至其沸点以上,在真空环境中使其升华并沉积在基材表面形成一层薄膜。
3. 磁控溅射镀膜:利用高能量离子轰击靶材产生靶材原子,并通过磁场控制靶材原子沉积在基材表面形成一层薄膜。
三、设备真空镀膜技术需要使用专门的设备,主要包括:1. 真空镀膜机:包括离子镀膜机、蒸发镀膜机和磁控溅射镀膜机等。
2. 真空泵:用于将反应室内的气体抽出,使其达到真空状态。
3. 控制系统:用于控制反应室内的温度、压力、离子束能量等参数。
四、应用真空镀膜技术具有广泛的应用领域,包括:1. 光学:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层反射或透过特定波长光线的薄膜,制作光学器件如反射镜、滤光片等。
2. 电子:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层导电或绝缘的薄膜,制作电子元器件如晶体管、集成电路等。
3. 医疗:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层生物相容性好的涂层,制作医疗器械如人工关节、心脏起搏器等。
4. 环保:利用金属或非金属材料在基材表面形成一层具有催化作用的薄膜,制作环保设备如汽车尾气净化器、工业废气处理设备等。
五、优势真空镀膜技术具有以下优势:1. 薄膜厚度可控:通过控制反应条件和时间,可以精确控制薄膜的厚度。
2. 薄膜质量高:在真空环境中进行反应,可以避免杂质和气体的污染,从而保证薄膜质量高。
3. 应用广泛:真空镀膜技术可以应用于多种材料和领域,具有广泛的应用前景。
六、挑战真空镀膜技术面临以下挑战:1. 成本高:真空镀膜设备和耗材成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。
真空镀膜知识培训
五、真空镀膜工艺
根据真空镀膜气相金属产生和沉积
方式,塑料真空镀膜的方法主要分为热 蒸发镀膜法和磁控溅射镀膜法。
蒸发镀膜和磁控溅射镀膜工艺的示意图:
基材
靶 电源
窗
蒸发源
等离子体
基材
泵 气体 蒸发镀 泵 溅射镀
真空蒸发镀膜法
真空蒸发镀膜法就是在1.3×10-2~ 1.3×10-3pa (10-4~10-5Torr)的真空中以电阻加热镀膜材料,使 它在极短时间内蒸发,蒸发了的镀膜材料分子沉 积在基材表面上形成镀膜层。真空镀膜室是使镀膜 材料蒸发的蒸发源,还有支承基材的工作架或卷绕 装置都是真空蒸发镀膜设备的主要部分。镀膜室的 真空度、镀膜材料的蒸发速率、蒸发距离和蒸发源 的间距,以及基材表面状态和温度等都是影响镀膜 层质量的因素。
八、真空镀膜机操作工艺流程:
首先开水、电、气→总电源→开维持 泵→开扩散泵加热→开粗抽泵 →开预抽阀 →关预抽阀→开粗抽阀→开罗茨泵→如有 离子轰击,开轰击30秒,关轰击→ 开真空 计→当真空到6.0—7.0pa时,关粗抽阀→ 开前置阀→开精抽阀,当真空达到7×10 3pa,开转架→开始镀膜操作→镀膜完毕后, 关闭真空计、离子源→关精抽阀,前置阀 →关罗茨泵→开充气阀,取件→上料,反 复开始操作。
镍-铁,铁-钴,金-银-金等。金属化合物型的镀 膜材料有:SiO2 、 Ti3O5 、 SnO2 、MgF2 、 ZnS等。 在众多镀膜材料中,以铝材的应用最多,这是因 为铝在真空条件下,蒸发湿度较低,易操作。铝镀膜 层对塑料的附着力强,富有金属光泽;铝镀膜层还能 够遮蔽紫外线,对气体阻隔性也很好。另外,高纯度 的铝价格比较便宜,这是其他镀膜材料所不及的。铝 的反射率高,厚度40nm铝镀膜层的反射率达90%。
真空镀膜(PVD 技术)
真空镀膜(PVD 技术)1. 真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长,国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。
由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000ºC),涂层种类单一,局限性很大,起初并未得到推广。
到了上世纪七十年代末,开始出现PVD(物理气相沉积)技术,之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展,究其原因:(1)其在真空密封的腔体内成膜,几乎无任何环境污染问题,有利于环保;(2)其能得到光亮、华贵的表面,在颜色上,成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色,能够满足装饰性的各种需要;(3)可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层,应用在工装、模具上面,可以使寿命成倍提高,较好地实现了低成本、高收益的效果;(4)此外,PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点,几乎可以在任何基材上成膜,因此,应用范围十分广阔,其发展神速也就不足为奇。
真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD (中温化学气相沉积)等新技术,各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷。
目前较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。
多弧镀设备结构简单,容易操作。
多弧镀的不足之处是,在用传统的DC 电源做低温涂层条件下,当涂层厚度达到0.3 um 时,沉积率与反射率接近,成膜变得非常困难。
而且,薄膜表面开始变朦。
多弧镀另一个不足之处是,由于金属是熔后蒸发,因此沉积颗粒较大,致密度低,耐磨性比磁控溅射法成膜差。
可见,多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣,为了尽可能地发挥它们各自的优越性,实现互补,将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。
在工艺上出现了多弧镀打底,然后利用磁控溅射法增厚涂层,最后再利用多弧镀达到最终稳定的表面涂层颜色的新方法。
2. 技术原理PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积,分为:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。
常用镀膜真空术语中英文对照
镀膜真空术语全集1.一般术语1-1.压力计pressure gauge:1-2.真空计vacuum gauge:⑴.规头(规管)gauge head:⑵.裸规nude gauge :⑶.真空计控制单元gauge control unit :⑷.真空计指示单元gauge indicating unit :2.真空计一般分类2-1.压差式真空计differential vacuum gauge:2-2.绝对真空计absolute vacuum gauge:2-3.全压真空计total pressure vacuum gauge:2-4.分压真空计;分压分析器partial pressure vacuum gauge; partial pressure analyser:2-5.相对真空计relative vacuum gauge :3.真空计特性3-1.真空计测量范围pressure range of vacuum gauge:3-2.灵敏度系数sensitivity coefficient:3-4. 电离规系数(压力单位倒数)ionization gauge coefficient (in inverse pressure units):3-5.规管光电流photon current of vacuum gauge head:3-6.等效氮压力equivalent nitrogen pressure :3-7.X射线极限值X-ray limit:3-8.逆X射线效应anti X-ray effect:3-9.布利尔斯效应blears effect:4.全压真空计4-1.液位压力计liquid level manometer:4-2.弹性元件真空计elastic element vacuum gauge:4-3.压缩式真空计compression gauge:4-4.压力天平pressure balance:4-5.粘滞性真空计viscosity gauge :4-6.热传导真空计thermal conductivity vacuum gauge :4-7.热分子真空计thermo-molecular gauge:4-8.电离真空计ionization vacuum gauge:4-9.放射性电离真空计radioactive ionization gauge:4-10.冷阴极电离真空计cold cathode ionization gauge:4-11.潘宁真空计penning gauge:4-12.冷阴极磁控管真空计cold cathode magnetron gauge:4-13.放电管指示器discharge tube indicator:4-14.热阴极电离真空计hot cathode ionization gauge:4-15.三极管式真空计triode gauge:4-16.高压力电离(中真空)真空计high pressure (medium vacuum) ionization gauge:4-17.B-A型电离真空计Bayard-Alpert gauge:4-18.调制型电离真空计modulator gauge:4-19.抑制型电离真空计suppressor gauge:4-20.分离型电离真空计extractor gauge:4-21.弯注型电离真空计bent beam gauge:4-22.弹道型电离真空计orbitron gauge :4-23.热阴极磁控管真空计hot cathode magnetron gauge:vacuum plating 真空镀膜; 真空敷涂法vacuum coating 真空镀膜; 真空涂层vacuum deposition 真空沉积; 真空淀积; 真空镀膜vacuuming metalling 真空镀膜vacuum evaporation coating 真空镀膜vacuum plating 真空镀膜vapor deposition 真空镀膜; 汽相沉淀evaporation coating 真空镀膜; 蒸发涂敷vacuum coating machine 真空镀膜机vacuum coating system 真空镀膜系统vacuum coater 真空镀膜装置high vacuum coating machine 高真空镀膜机high vacuum coating unit 高真空镀膜机high vacuum film plating table 高真空镀膜台ultrahigh vacuum coater 超高真空镀膜机box-type vacuum coating machine 箱式真空镀膜机oil-free ultra-high vacuum coating equipment 无油超高真空镀膜设备vacuum electroplating film machine 真空电镀膜机vacuum vapor plating 真空蒸发镀膜vaccum ion coater 真空离子镀膜机vacuum sputtering coated glass 真空溅射镀膜玻璃vacuum evaporation 真空喷镀; 真空蒸镀; 真空蒸发vacuum evaporating 真空喷镀; 真空蒸镀vacuum 真空; 真空装置; 真空吸尘器; 真空的vacuum metallizing 真空镀敷vacuum vapor deposition method 真空镀积法arsenic vacuum coating 砷真空镀层vacuum-deposited coating 真空镀敷法vacuum metallizing 真空镀敷金属vacuum casting 真空电流铸造机; 真空模铸; 真空外壳; 真空吸铸; 真空铸造high-vacuum evaporation technique 高真空蒸镀技术sputtering 溅射阴极真空喷镀; 阴极溅镀vacuum n.真空adj.真空的vt.用真空吸尘器打扫capsule type vacuum gauge 膜盒式真空计; 膜盒真空计vacuum tank 真空槽; 真空容器; 真空室; 整流器外壳; 抽气排水筒hollow cathode ion coater 中空阴极离子镀膜机vacuum cement 真空封泥; 真空气密水泥; 真空粘结剂evacuated capsule 真空膜盒aneroid cell 真空膜盒altitude capsule 高度计膜盒; 真空膜盒vacuum cleaner 真空除尘器; 真空净化器; 真空清洁器; 真空吸尘器vacuum vessel 真空瓶; 真空容器; 真空室vacuum deposited film 真空沉积膜capsule type vacuum gauge 膜盒真空计vacuum diaphragm chamber 真空膜片室capsule gauge 膜盒真空计vacuum 真空; 真空度稀薄的; 真空真空度真空吸尘器稀薄的vacuum diaphragm unit 真空膜片装置evacuated aneroid element 真空膜盒元件diaphragm vacuum gauge 膜片式真空计quartz membrane gauge 石英膜真空1.标准环境条件standard ambient condition:2.气体的标准状态standard reference conditions forgases:3.压力(压强)p pressure:4.帕斯卡Pa pascal:5.托Torr torr:6.标准大气压atm standard atmosphere:7.毫巴mbar millibar:8.分压力partial pressure:9.全压力total pressure:10.真空vacuum:11.真空度degree of vacuum:12.真空区域ranges of vacuum:13.气体gas:14.非可凝气体non-condensable gas:15.蒸汽vapor:16.饱和蒸汽压saturation vapor pressure:17.饱和度degree of saturation:18.饱和蒸汽saturated vapor:19.未饱和蒸汽unsaturated vapor:20.分子数密度n,m-3 number density of molecules:21.平均自由程ι、λ,m mean free path:22.碰撞率ψcollision rate:23.体积碰撞率χvolume collision rate:24.气体量G quantity of gas:25.气体的扩散diffusion of gas:26.扩散系数D diffusion coefficient; diffusivity:27.粘滞流viscous flow:28.粘滞系数ηviscous factor:29.泊肖叶流poiseuille flow:30.中间流intermediate flow:31.分子流molecular flow:32克努曾数number of knudsen:33.分子泻流molecular effusion; effusive flow:34.流逸transpiration:35.热流逸thermal transpiration:36.分子流率qN molecular flow rate; molecular flux:37.分子流率密度molecular flow rate density; density of molecular flux:38.质量流率qm mass flow rare:39.流量qG throughput of gas:40.体积流率qV volume flow rate:41.摩尔流率qυmolar flow rate:42.麦克斯韦速度分布maxwellian velocity distribution:43.传输几率Pc transmission probability:44.分子流导CN,UN molecular conductance:45.流导C,U conductance:46.固有流导Ci,Ui intrinsic conductance:47.流阻W resistance:48.吸附sorption:49.表面吸附adsorption:50.物理吸附physisorption:51.化学吸附chemisorption:52.吸收absorption:53.适应系数αaccommodation factor:54.入射率υimpingement rate:55.凝结率condensation rate:56.粘着率sticking rate:57.粘着几率Ps sticking probability:58.滞留时间τresidence time:59.迁移migration:60.解吸desorption:61.去气degassing:62.放气outgassing:63.解吸或放气或去气速率qGU desorption or outgassing or degassing rate:64.蒸发率evaporation rate:65.渗透permeation:66.渗透率φpermeability:67.渗透系数P permeability coefficient2. 1.真空泵vacuum pumps1-1.容积真空泵positive displacement pump:⑴.气镇真空泵gas ballast vacuum pump:⑵.油封(液封)真空泵oil sealed (liquid-sealed) vacuum pump:⑶.干封真空泵dry-sealed vacuum pump:⑷.往复真空泵piston vacuum pump:⑸.液环真空泵liquid ring vacuum pump:⑹.旋片真空泵sliding vane rotary vacuum pump:⑺.定片真空泵rotary piston vacuum pump:⑻.滑阀真空泵rotary plunger vacuum pump:⑼.余摆线真空泵trochoidal vacuum pump:⑽.多室旋片真空泵multi-chamber sliding vane rotary vacuum pump:⑾.罗茨真空泵roots vacuum pump:1-2.动量传输泵kinetic vacuum pump:⑴.牵引分子泵molecular drag pump:⑵.涡轮分子泵turbo molecular pump:⑶.喷射真空泵ejector vacuum pump:⑷.液体喷射真空泵liquid jet vacuum pump:⑸.气体喷射真空泵gas jet vacuum pump:⑹.蒸汽喷射真空泵vapor jet vacuum pump :⑺.扩散泵diffusion pump :⑻.自净化扩散泵self purifying diffusion pump:⑼.分馏扩散泵fractionating diffusion pump :⑽.扩散喷射泵diffusion ejector pump :⑾.离子传输泵ion transfer pump:1-3.捕集真空泵entrapment vacuum pump:⑴吸附泵adsorption pump:⑵.吸气剂泵getter pump:⑶.升华(蒸发)泵sublimation (evaporation)pump :⑷.吸气剂离子泵getter ion pump:⑸.蒸发离子泵evaporation ion pump:⑹.溅射离子泵sputter ion pump:⑺.低温泵cryopump:2.真空泵零部件2-1.泵壳pump case:2-2.入口inlet:2-3.出口outlet:2-4.旋片(滑片、滑阀)vane; blade :2-5.排气阀discharge valve:2-6.气镇阀gas ballast valve:2-7.膨胀室expansion chamber:2-8.压缩室compression chamber:2-9.真空泵油vacuum pump oil:2-10.泵液pump fluid:2-11.喷嘴nozzle:2-13.喷嘴扩张率nozzle expansion rate:2-14.喷嘴间隙面积nozzle clearance area :2-15.喷嘴间隙nozzle clearance:2-16.射流jet:2-17.扩散器diffuser:2-18.扩散器喉部diffuser thoat:2-19.蒸汽导管vapor tube(pipe;chimney):2-20.喷嘴组件nozzle assembly:2-21.下裙skirt:3.附件3-1阱trap:⑴.冷阱cold trap:⑵.吸附阱sorption trap:⑶.离子阱ion trap:⑷.冷冻升华阱cryosublimation trap:3-2.挡板baffle:3-3.油分离器oil separator:3-4.油净化器oil purifier:3-5.冷凝器condenser:4.泵按工作分类4-1.主泵main pump:4-2.粗抽泵roughing vacuum pump:4-3.前级真空泵backing vacuum pump:4-4.粗(低)真空泵roughing(low)vacuum pump:4-5.维持真空泵holding vacuum pump:4-6.高真空泵high vacuum pump:4-7.超高真空泵ultra-high vacuum pump:4-8.增压真空泵booster vacuum pump:5.真空泵特性5-1.真空泵的抽气速率(体积流率)s volume flow rate of a vacuum pump:5-2.真空泵的抽气量Q throughput of vacuum pump:。
真空镀膜
真空镀膜在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。
虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。
真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
一、蒸发镀膜:通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。
1、蒸发镀膜原理: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,待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。
待系统抽至高真空后,加热坩埚使其中的物质蒸发。
蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。
薄膜厚度可由数百埃至数微米。
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。
对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。
从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程,以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。
蒸气分子平均动能约为0.1~0.2电子伏。
2、蒸发镀膜类型:蒸发源有三种类型。
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(图1[蒸发镀膜设备示意图])电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。
②高频感应加热源:用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。
③电子束加热源:适用于蒸发温度较高(不低于2000[618-1])的材料,即用电子束轰击材料使其蒸发。
3、蒸发镀膜特点:蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比,具有较高的沉积速率,可镀制单质和不易热分解的化合物膜。
二、溅射镀膜: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。
溅射镀膜原理:常用的二极溅射设备如图3[ 二极溅射示意图]。
通常将欲沉积的材料制成板材──靶,固定在阴极上。
基片置于正对靶面的阳极上,距靶几厘米。
系统抽至高真空后充入10~1帕的气体(通常为氩气),在阴极和阳极间加几千伏电压,两极间即产生辉光放电。
真空镀膜基本原理1
真空镀膜实验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。
需要镀膜的被成为基片,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。
对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜::实验内容::[引言]所谓真空镀膜就是指在真空中将金属或金属化合物等沉积在基体表面上。
从技术角度可分为40年代开始的蒸发镀膜,溅射镀膜和70年代才发展起来的离子镀膜、束流沉积等四种。
真空镀膜能在现代科技和工业生产中得到广泛应用,主要在于它具有以下的优点:①它可用一般金属(铝,钛等)代替日益缺乏的贵重金属(金,银)并使产品降低成本,提高质量,节省原材料。
②由于真空分子碰撞少,污染少,可获得表面物理研究中所要求的纯净,结构致密的薄膜。
③镀膜时间和速度可准确控制,所以可得到任意厚度均匀或非均匀薄膜。
④被镀件和蒸镀物均可是金属或非金属,镀膜时被镀件表面不受损坏,薄膜与基体具有同等的光洁度。
早在一个世纪前,人们就从辉光放电管壁上观察到了溅射的金属薄膜。
根据这一现象,后来逐步发展起真空镀膜的方法。
真空镀膜的技术,属于薄膜技术和薄膜物理范畴, 广泛应用在电真空,电子学、光学、能源开发、现代仪器、建筑机械、包装、民用制品、表面科学、以及原子能工业和空间技术中。
它可以用来镀制微膜组件,薄膜集成电路,半导体集成电路等所需的电学薄膜;光学系统中需要的反射膜,增透膜,滤光膜等各种光学薄膜;轻工业产品的烫金薄膜等等。
由于真空镀膜技术的迅速发展,电子器件中用的薄膜电阻,特别是平面型晶体管和超大规模集成电路也赖以薄膜技术来制造;硬质保护膜可使各种经常磨损的器件表面硬化,大大增强耐磨程度;磁性镀膜具有记忆功能,在电子计算机中用作存储记录介质而占有重要地位,从而使电子计算机的微型化成为可能,促进了人造卫星,火箭和宇航技术的发展。
真空镀膜技术的一般术语
真空镀膜技术的一般术语6.1一般术语6.1.1真空镀膜vacuum coating:在处于真空下的基片上制取膜层的一种方法。
6.1.2基片substrate:膜层承受体。
6.1.3试验基片testing substrate:在镀膜开始、镀膜过程中或镀膜结束后用作测量和(或)试验的基片。
6.1.4镀膜材料coating material:用来制取膜层的原材料。
6.1.5蒸发材料evaporation material:在真空蒸发中用来蒸发的镀膜材料。
6.1.6溅射材料sputtering material:有真空溅射中用来溅射的镀膜材料。
6.1.7膜层材料(膜层材质)film material:组成膜层的材料。
6.1.8蒸发速率evaporation rate:在给定时间间隔内,蒸发出来的材料量,除以该时间间隔6.1.9溅射速率sputtering rate:在给定时间间隔内,溅射出来的材料量,除以该时间间隔。
6.1.10沉积速率deposition rate:在给定时间间隔内,沉积在基片上的材料量,除以该时间间隔和基片表面积。
6.1.11镀膜角度coating angle:入射到基片上的粒子方向与被镀表面法线之间的夹角。
6.2工艺6.2.1真空蒸膜vacuum evaporation coating:使镀膜材料蒸发的真空镀膜过程。
6.2.1.1同时蒸发simultaneous evaporation:用数个蒸发器把各种蒸发材料同时蒸镀到基片上的真空蒸发。
6.2.1.2蒸发场蒸发evaporation field evaporation:由蒸发场同时蒸发的材料到基片上进行蒸镀的真空蒸发(此工艺应用于大面积蒸发以获得到理想的膜厚分布)。
6.2.1.3反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation:通过与气体反应获得理想化学成分的膜层材料的真空蒸发。
6.2.1.4蒸发器中的反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation in evaporator:与蒸发器中各种蒸发材料反应,而获得理想化学成分膜层材料的真空蒸发。
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍简介真空镀膜(Physical Vapor Deposition,简称PVD)是一种常用于表面修饰和功能改善的工艺。
通过在真空环境中蒸发或溅射物质来形成薄膜,将薄膜沉积在基材上,以改变基材的性质和外观。
本文将介绍PVD工艺的原理、应用和优势。
PVD工艺原理在PVD工艺中,基材和目标材料被放置在真空环境中。
通过热蒸发或物理溅射的方式,目标材料从固态转化为气态。
这些气体分子会沉积在基材上,形成一层薄膜。
PVD工艺常用的方法有热蒸发和物理溅射。
热蒸发是将目标材料加热至其沸点以上,使其转化为气态,然后沉积在基材上。
而物理溅射则是通过向目标材料表面轰击高能粒子,将其击打下来沉积在基材上。
PVD工艺的应用PVD工艺在多个领域得到了广泛应用。
装饰性涂层PVD工艺可以制备具有不同颜色、质感和光泽度的涂层,用于装饰各种产品,如钟表、珠宝、手袋、饰品等。
常见的装饰性涂层有黄金色、玫瑰金色、银色和黑色等。
防腐蚀涂层PVD工艺可以形成陶瓷涂层、金属涂层或复合涂层,这些涂层具有良好的耐腐蚀性能,可保护基材免受化学腐蚀、氧化和磨损的影响。
这些涂层常用于汽车、航空航天、电子产品等领域。
功能性涂层PVD工艺还可以制备具有特殊功能的涂层,如光学涂层、导电涂层和磁性涂层。
光学涂层可用于改善光学性能,导电涂层可用于制作导电膜,磁性涂层可用于制造磁性材料。
PVD工艺的优势相比其他表面处理工艺,PVD工艺具有以下几个优势:高质量涂层PVD工艺可以制备高质量的涂层,具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损和耐腐蚀等特性。
这些特性使得PVD涂层在各种应用中表现出色。
环保节能PVD工艺不需要使用有机溶剂和其他有害化学物质,对环境友好。
同时,PVD 涂层具有较高的附着力和耐用性,可延长基材的使用寿命,减少资源消耗。
精密控制PVD工艺可以实现对涂层厚度、成分和结构的精确控制。
通过调整工艺参数,可以得到所需的涂层特性,以满足不同应用的需求。
pvd真空镀膜
PVD真空镀膜简介PVD(Physical Vapor Deposition)真空镀膜是一种常用的表面涂层技术,通过在真空环境中将固体材料转变成蒸汽或离子态,将其沉积在基材表面上进行涂层。
PVD镀膜技术具有高附着力、优异的质量性能、较长的使用寿命等优点,被广泛应用于自动化设备、汽车、电子器件、建筑装饰等领域。
工艺过程PVD真空镀膜的工艺过程包括蒸发、溅射、离子镀等步骤。
1.蒸发:在真空腔室中加热固体材料,使其转变成蒸汽状态。
蒸发材料通常为金属或合金,如铝、铜、钛等。
这些金属材料通常具有较高的沉积速率和较好的光学性能。
2.溅射:通过电弧或磁控溅射等方法将固体材料的离子或原子从靶材表面释放,进而沉积到基材表面上。
溅射技术可以实现材料的复杂合金结构涂层,具有较高的镀膜均匀性和较好的附着力。
3.离子镀:利用离子源将离子束引导到基材表面,在表面形成均匀的离子沉积层。
离子镀技术可用于增强涂层材料的致密性和硬度,提高涂层的耐磨性和抗腐蚀性能。
应用领域PVD真空镀膜技术在多个行业和领域得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:汽车PVD镀膜广泛应用于汽车行业,主要用于改善汽车外观和提高其耐腐蚀性能。
常见的应用包括车轮、车门把手、排气管等,通过PVD镀膜技术使其表面具有金属光泽、抗刮擦和抗腐蚀等特性。
建筑装饰PVD镀膜技术在建筑装饰领域被广泛应用于不锈钢表面处理,使其呈现出不同颜色和纹理,提高装饰效果和耐腐蚀性能。
常见的应用包括不锈钢门、窗户、护栏等。
电子器件PVD镀膜技术在电子器件领域被广泛应用于制作涂层薄膜和改善器件性能。
常见的应用包括显示屏保护膜、光学镜片、太阳能电池板等。
其他PVD镀膜技术还可应用于其他领域,如机械零件、医疗设备、航空航天等。
通过PVD镀膜技术改善材料的表面性能,提高其耐磨性、耐高温性、抗腐蚀性等。
优势和挑战PVD真空镀膜技术具有以下优势:1.高附着力:PVD涂层与基材表面结合紧密,具有较高的附着力,不易剥落或脱落。
真空镀膜基础技术介绍
真空鍍膜基本技術介紹
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輝光放電(Glow Discharge)
在一定壓力之真空下施加電場 原子電離 e-+A→A++2e 原子激發 e-+A→e-+A* 輝光放電 A*→A+hυ(光子)
真空鍍膜基本技術介紹
(1)A腔體 >> B腔體 (2)約相同 (3)B腔體 >> A腔體
真空鍍膜基本技術介紹
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問題 2
M2
M3
GV1
GV2
GV3
當M2的壓力為5x10-1Torr,M3的壓力為5x10-4Torr時, 兩邊的壓力相差3個order,且GV2承受的力量為M2往 M3方向,若GV2閥板的面積為1000cm2時,請問GV2 承受的力量有多大 ?
1000-1mbar
760-1Torr Viscous Flow
Medium vacuum (中度真空)
(黏滯流)
1- 10-3 mbar
1- 10-3Torr Transition Flow
High vacuum (高真空)
(過渡流)
10-3 - 10-7 mbar 10-3 - 10-7Torr Molecular Flow
長度單位
•1m(米) =102cm(釐米) =103mm(毫米) =106μm(微米)
1mbar= 0.75Torr= 1hpa(100pa) 1 Torr= 133pa 1 Pa= 1 N/m2
=109nm(奈米) =1010Å (埃)
真空鍍膜基本技術介紹
8
真空镀膜技术
(4)铬 Cr Cr膜在可见区具有很好的中性,膜层非常牢固,常用作中性衰
减膜。
2、介质薄膜
对材料的基本要求:透明度、折射率、机械牢固度和化学稳 定性以及抗高能辐射。
(1)透明度
短波吸收或本征吸收I:主 要是由光子作用使电子由 价带跃迁到导带引起的;
(2)折射率
薄膜的折射率主要依赖: 材料种类:材料的折射率是由它的价电子在电场作用下的性质决定。材
料外层价电子很容易极化,其折射率一定很高;对化合物,电子键结合的化 合物要比离子键的折射率高。折射率大致次序递增:卤化物、氧化物、硫化 物和半导体材料。
波长:折射率随波长变化为色散。正常色散为随波长增加而减小。正常色 散位于透明区,反常色散位于吸收区。
电子枪对薄膜性能的影响 1、对膜层的影响: (1)蒸气分子的动能较大,膜层较热蒸发的更致密牢固; (2)二次电子的影响:使膜层结构粗糙,散射增加; 2、对光谱性能的影响
电子枪对光谱的影响主要是焦斑的形状、位臵、大小在成膜的影响。 特别是高精度的膜系,和大规模生产的成品率要求电子枪的焦斑要稳定。
薄膜厚度的测量
u
m
几种常用真空泵的工作压强范围
旋片机械泵 105 102 pa
吸附泵 105 102 pa
扩散泵 100 105 pa
涡轮分子泵 101 108 pa
溅射离子泵 100 1010 pa
低温泵 101 1011 pa
几种常用真空泵的工作原理
1. 旋片机械泵
工作过程是: 吸 气—压缩—排气。
定子浸在油中起润 滑,密封和堵塞缝 隙的作用。
(3)机械牢固度和化学稳定性
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。
真空镀膜基础知识
真空镀膜基础知识
薄膜的主要性能
膜厚:越均匀越好,一般应控制在一个范围以内比如5%,这与玻璃基板尺寸 有关
膜表面形貌:通过扫描电子显微镜(SEM)投射电子显微镜(TEM)等分析 表明颗粒状态,可获得薄膜表面的致密情况,缺陷状态,退火处理对膜表 面的影响等信息。
膜机构特性:用X射线衍射分析膜的组成成分,可获得膜的纯度等信息。 膜应力:薄膜内部的应力越小越好,通过退火处理可最大程度的释放膜的内
2)以化合物形式气化(cvd的气化方式) 3 将粒子输运到衬底上
1)分子、原子、离子的飞行(pvd的输运方式) 2)扩散(cvd的输运方式) 4 粒子在衬底上析出 1)附着(真空蒸镀,cvd) 2)楔入(溅射、离子镀) 5 薄膜的形成
热运动 碰撞 结合
真空镀膜基础知识
非晶薄膜太阳能电池生产需要的镀膜方式: • 1 LPcvd镀TCO导电层 • 2 pecvd镀非晶硅薄膜 • 3 磁控溅射镀氧化锌减反层和铝背电极
• 高真空(0.1-0.000001Pa):气体分子间相互碰撞极少,气体分子与器壁间碰撞频繁,气 体运动以分子流为主,此时的气体释放是影响真空度及抽气时间的一个主要原因。利用气 体分子密度低,任何物质与气体残余分子发生化学作用微弱的特点进行真空冶金,真空镀 膜(超纯金属、半导体材料的真空提纯及精制,真空镀膜,离子注入、干法刻蚀等表面改 性,真空器件的生产:光电管、各种粒子加速器等)。
1Psi = 1磅/ 平方英寸 1Pa = 1N/m2
真空镀膜基础知识
• 真空泵:用以产生、改善和维持真空的装置。分气体传输与捕集 两种。
• 平均自由程:一个分子每连续与其他两个气体分子碰撞所走过的 路程,叫做自由程。相当多自由程的平均值叫做平均自由程。
镀膜真空术语全集(中英文对照)
镀膜真空术语全集(中英文对照)5.分压真空计(分压分析器)5-1.射频质谱仪radio frequency mass spectrometer:5-2.四极质谱仪(四级滤质器)quadrupole mass spectrometer;quadrupole mass fi ler:5-3.单极质谱仪momopole mass spectrometer:5-4.双聚焦质谱仪double focusing mass spectrometer:5-5.磁偏转质谱仪magnetic deflection mass spectrometer:5-6.余摆线聚焦质谱仪trochoidal focusing mass spectrometer:5-7.回旋质谱仪omegatron mass spectrometer:5-8.飞行时间质谱仪time of flight mass spectrometer:6.真空计校准6-1.标准真空计reference gauges:6-2.校准系统system of calibration:6-3.校准系数K calibration coefficient:6-4.压缩计法meleod gauge method:6-5.膨胀法expansion method:6-6.流导法flow method:4. 1.真空系统vacuum system1-1.真空机组pump system:1-2.有油真空机组pump system used oil :1-3.无油真空机组oil free pump system1-4.连续处理真空设备continuous treatment vacuum plant:1-5.闸门式真空系统vacuum system with an air-lock:1-6.压差真空系统differentially pumped vacuum system:1-7.进气系统gas admittance system:2.真空系统特性参量2-1.抽气装置的抽速volume flow rate of a pumping unit :2-2.抽气装置的抽气量throughput of a pumping unit :2-3.真空系统的放气速率degassing(outgassing) throughput of a vacuum system:2-4.真空系统的漏气速率leak throughput of a vacuum system:2-5.真空容器的升压速率rate of pressure rise of a vacuum chamber:2-6.极限压力ultimate pressure:2-7.残余压力residual pressure:2-8.残余气体谱residual gas spectrum:2-9.基础压力base pressure:2-10.工作压力working pressure:2-11.粗抽时间roughing time:2-12.抽气时间pump-down time:2-13.真空系统时间常数time constant of a vacuum system:2-14.真空系统进气时间venting time:3.真空容器3-1.真空容器;真空室vacuum chamber:3-2.封离真空装置sealed vacuum device:3-3.真空钟罩vacuum bell jar:3-4.真空容器底板vacuum base plate:3-5.真空岐管vacuum manifold:3-6.前级真空容器(贮气罐)backing reservoir:3-7.真空保护层outer chamber:3-8.真空闸室vacuum air lock:3-9.真空冷凝器;蒸汽冷凝器device for condensing vapor:4.真空封接和真空引入线4-1.永久性真空封接permanent seal :4.2. 玻璃分级过渡封接graded seal :4-3.压缩玻璃金属封接***pression glass -to-metal seal:4-4.匹配式玻璃金属封接matched glass-to-metal seal:4-5.陶瓷金属封接ceramic-to-metal seal:4-6.半永久性真空封接semi-permanent seal :4-7.可拆卸的真空封接demountable joint:4-8.液体真空封接liquid seal4-9.熔融金属真空封接molten metal seal:4-10.研磨面搭接封接ground and lapped seal:4-11.真空法兰连接vacuum flange connection:4-12.真空密封垫vacuum-tight gasket:4-13.真空密封圈ring gasket:4-14.真空平密封垫flat gasket:4-15.真空引入线feedthrough leadthrough:4-16.真空轴密封shaft seal:4-17.真空窗vacuum window:4-18.观察窗viewing window:5.真空阀门5-1.真空阀门的特性characteristic of vacuum valves:⑴.真空阀门的流导conductance of vacuum valves:⑵.真空阀门的阀座漏气率leak rate of the vacuum seat:5-2.真空调节阀regulating valve:5-3.微调阀micro-adjustable valve:5-4.充气阀charge valve:5-5.进气阀gas admittance valve:5-6.真空截止阀break valve:5-7.前级真空阀backing valve:5-8.旁通阀by-pass valve:5-9.主真空阀main vacuum valve:5-10.低真空阀low vacuum valve:5-11.高真空阀high vacuum valve:5-12.超高真空阀;UHV阀ultra-high vacuum valve:5-13.手动阀manually operated valve:5-14.气动阀pneumatically operated valve:5-15.电磁阀electromagnetically operated valve:5-16.电动阀valve with electrically motorized operation:5-17.挡板阀baffle valve:5-18.翻板阀flap valve:5-19.插板阀gate valve:5-20.蝶阀butterfly valve:6.真空管路6-1.粗抽管路roughing line:6-2.前级真空管路backing line:6-3.旁通管路;By-Pass管路by-pass line:6-4.抽气封口接头pumping stem:6-5.真空限流件limiting conductance:6-6.过滤器filter:5. 1.一般术语1-1真空镀膜vacuum coating:1-2基片substrate:1-3试验基片testing substrate:1-4镀膜材料coating material:1-5蒸发材料evaporation material:1-6溅射材料sputtering material:1-7膜层材料(膜层材质)film material:1-8蒸发速率evaporation rate:1-9溅射速率sputtering rate:1-10沉积速率deposition rate:1-11镀膜角度coating angle:2.工艺2-1真空蒸膜vacuum evaporation coating:(1).同时蒸发simultaneous evaporation:(2).蒸发场蒸发evaporation field evaporation:(3).反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation:(4).蒸发器中的反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation in evaporator:(5).直接加热的蒸发direct heating evaporation:(6).感应加热蒸发induced heating evaporation:(7). 电子束蒸发electron beam evaporation:.激光束蒸发laser beam evaporation:(9).间接加热的蒸发indirect heating evaporation:(10).闪蒸flash evaportion:2-2真空溅射vacuum sputtering:(1).反应性真空溅射reactive vacuum sputtering:(2).偏压溅射bias sputtering:(3).直流二级溅射direct current diode sputtering:(4).非对称性交流溅射asymmtric alternate current sputtering:(5).高频二极溅射high frequency diode sputtering:(6).热阴极直流溅射(三极型溅射)hot cathode direct current sputtering:(7).热阴极高频溅射(三极型溅射)hot cathode high frequency sputtering:.离子束溅射ion beam sputtering:(9).辉光放电清洗glow discharge cleaning:2-3物理气相沉积PVD physical vapor deposition:2-4化学气相沉积CVD chemical vapor deposition:2-5磁控溅射magnetron sputtering:2-6等离子体化学气相沉积;PCVD plasma chemistry vapor deposition:2-7空心阴极离子镀HCD hollow cathode discharge deposition:2-8电弧离子镀arc discharge deposition:3.专用部件3-1镀膜室coating chamber:3-2蒸发器装置evaporator device:3-3蒸发器evaporator:3-4直接加热式蒸发器evaporator by direct heat:3-5间接加热式蒸发器evaporator by indirect heat:3-7溅射装置sputtering device:3-8靶target:3-10时控挡板timing shutter:3-11掩膜mask:3-12基片支架substrate holder:3-13夹紧装置clamp:3-14换向装置reversing device:3-15基片加热装置substrate heating device:3-16基片冷却装置substrate colding device:4.真空镀膜设备4-1真空镀膜设备vacuum coating plant:(1).真空蒸发镀膜设备vacuum evaporation coating plant:(2).真空溅射镀膜设备vacuum sputtering coating plant:4-2连续镀膜设备continuous coating plant:4-3半连续镀膜设备semi- continuous coating plant6. 1.漏孔1-1漏孔leaks:1-2通道漏孔channel leak:1-3薄膜漏孔membrane leak:1-4分子漏孔molecular leak:1-5粘滞漏孔vixcous leak:1-6校准漏孔calibrated leak:1-7标准漏孔reference leak :1-8虚漏virtual leak:1-9漏率leak rate:1-10标准空气漏率standard air leak rate:1-11等值标准空气漏率equivalent standard air leak rate:1-12探索(示漏)气体:2.本底2-1本底background:2-2探索气体本底search gas background :2-3漂移drift:2-4噪声noise:3.检漏仪3-1检漏仪leak detector:3-2高频火花检漏仪H.F. spark leak detector:3-3卤素检漏仪halide leak detector:3-4氦质谱检漏仪helium mass spectrometer leak detector:3-5检漏仪的最小可检漏率minimum detectable rate of leak detector:4.检漏4-1气泡检漏leak detection by bubbles:4-2氨检漏leak detection by ammonia:4-3升压检漏leak detection of rise pressure:4-4放射性同位素检漏radioactive isotope leak detection:4-5荧光检漏fluorescence leak detection7. 1.一般术语1-1真空干燥vacuum drying:1-2冷冻干燥freeze drying :1-3物料material:1-4待干燥物料material to be dried:1-5干燥物料dried material :1-6湿气moisture;humidity:1-7自由湿气free moisture:1-8结合湿气bound moisture:1-9分湿气partial moisture:1-10含湿量moisture content:1-11初始含湿量initial moisture content:1-12最终含湿量final residual moisture:1-13湿度degree of moisture ,degree of humidity :1-14干燥物质dry matter :1-15干燥物质含量content of dry matter:2.干燥工艺2-1干燥阶段stages of drying :(1).预干燥preliminary dry:(2).一次干燥(广义)primary drying(in general):(3).一次干燥(冷冻干燥)primary drying(freeze-drying):(4).二次干燥secondary drying:2-2.(1).接触干燥contact drying:(2).辐射干燥drying by radiation :(3).微波干燥microwave drying:(4).气相干燥vapor phase drying:(5).静态干燥static drying:(6).动态干燥dynamic drying:2-3干燥时间drying time:2-4停留时间length of stay(in the drying chamber):2-5循环时间cycle time:2-6干燥率dessication ratio :2-7去湿速率mass flow rate of humidity:2-8单位面积去湿速率mass flow rate of humidity per surface area:2-9干燥速度drying speed :2-10干燥过程drying process:2-11加热温度heating temperature:2-12干燥温度temperature of the material being dried :2-13干燥损失loss of material during the drying process :2-14飞尘lift off (particles):2-15堆层厚度thickness of the material:3.冷冻干燥3-1冷冻freezing:(1).静态冷冻static freezing:(2).动态冷冻dynamic freezing:(3).离心冷冻centrifugal freezing:(4).滚动冷冻shell freezing:(5).旋转冷冻spin-freezing:(6).真空旋转冷冻vacuum spin-freezing:(7).喷雾冷冻spray freezing:.气流冷冻air blast freezing:3-2冷冻速率rate of freezing:3-3冷冻物料frozen material:3-4冰核ice core:3-5干燥物料外壳envelope of dried matter:3-6升华表面sublimation front:3-7融化位置freezer burn:4.真空干燥设备;真空冷冻干燥设备4-1真空干燥设备和真空冷冻干燥设备vacuum drying plant and vacuum freeze dryi ng plant:4-2真空干燥器和冷冻干燥器vacuum drying chamber and freeze drying chambe r:4-3加热表面heating surface:4-4物品装载面shelf :4-5干燥器的处理能力throughput (of the vacuum drying chamber):4-6单位面积干燥器处理能力throughput per shelf area:4-7冰冷凝器ice condenser:4-8冰冷凝器的负载load of the ice condenser:4-9冰冷凝器的额定负载rated load of the ice condenser8. 1.一般术语1-1试样sample :(1).表面层surface layer:(2).真实表面true surface:(3).有效表面积effective surface area:(4).宏观表面;几何表面macroscopic surface area; geometric surface area:(5).表面粒子密度surface particle density:(6).单分子层monolayer:(7).表面单分子层粒子密度monolayer density:.覆盖系数coverage ratio:1-2激发excitation:(1).一次粒子primary particle:(2).一次粒子通量primary particle flux:(3).一次粒子通量密度density of primary particle flux:(4).一次粒子负荷primary particle load:(5).一次粒子积分负荷integral load of primary particle:(6).一次粒子的入射能量energy of the incident primary particle:(7).激发体积excited volume:.激发面积excited area:(9).激发深度excited death:(10).二次粒子secondary particles:(11).二次粒子通量secondary particle flux:(12).二次粒子发射能energy of the emitted secondary particles:(13).发射体积emitting volume:(14).发射面积emitting area:(15).发射深度emitting depth:(16).信息深度information depth:(17).平均信息深度mean information depth:1-3入射角angle of incidence:1-4发射角angle of emission:1-5观测角observation:1-6分析表面积analyzed surface area:1-7产额yield :1-8表面层微小损伤分析minimum damage surface analysis:1-9表面层无损伤分析non-destructive surface analysis:1-10断面深度分析profile analysis in depth; depth profile analysis :1-11可观测面积observable area:1-12可观测立体角observable solid angle :1-13接受立体角;观测立体角angle of acceptance:1-14角分辨能力angular resolving power:1-15发光度luminosity:1-16二次粒子探测比detection ratio of secondary particles:1-17表面分析仪的探测极限detection limit of an apparatus for surface analysis:1-18表面层分析仪灵敏度sensitivity of an apparatus for surface analysis:1-19表面层分析仪质量分辨能力mass resolving power of an apparatus for surface analysis:1-20表面层分析仪能量分辨能力energy resolving power of an apparatus for surfa ce analysis:1-21本底压力base pressure:1-22工作压力working pressure:2.分析方法2-1二次离子质谱术;SIMS secondary ion mass spectroscopy:(1).静态二次离子质谱术;静态SIMS static secondary ion mass spectroscopy :(2).动态二次离子质谱术;动态SIMS dynamic secondary ion mass spectroscopy ; dynamic SIMS:2-2二次离子质谱仪;SIMS仪secondary ion mass spectrometer; SIMS apparatus:2-3离子散射表面分析ion scattering spectroscopy:2-4低能离子散射的表面分析;离子散射谱测定ISS low energy ion scattering spect roscopy; ISS:2-5卢瑟福后向散射的表面分析;RBS;卢瑟福离子后向散射的表面分析;RIBS Ruth erford backscattering spectroscopy; RBS; Rutherford ion backscattering spectros copy; RIBS:2-6离子散射谱仪ion scattering spectrometer:2-7俄歇效应Auger process:2-8俄歇电子谱术;AES仪Auger electron spectroscopy; AES:2-9俄歇电子能谱仪;AES仪Auger electron spectrometer ;AES apparatus:2-10光电子谱术photoelectron spectroscopy :(1).紫外光电子谱术;UPS ultraviolet photoelectron spectroscopy; UPS:(2).X射线光电子谱术;X-ray photoelectron spectroscopy ; XPS:2-11光电子谱仪photoelectron spectrometer:2-12低能电子衍射;LEED low energy electron diffraction ;LEED:2-13低能电子衍射仪;LEED仪apparatus for low energy electron diffraction ; LE ED-apparatus:2-14电子能损失谱术;ELS(也称EELS)electron energy loss spectroscopy(ELS):2-15电子能损失光谱仪;ELS仪electron energy loss spectrometer ; ELS apparat usWelcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
PVD(真空)镀膜
PVD(真空)镀膜PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理气相沉积)的缩写,是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
PVD技术的发展PVD技术出现于二十世纪七十年代末,制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。
最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国制造业的高度重视,人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时,也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。
与 CVD工艺相比,PVD工艺处理温度低,在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响;薄膜内部应力状态为压应力,更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层;PVD工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。
目前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
睡前喝一物,绝经还能回潮,女人圈内传...广告PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度,涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元复合涂层。
展开剩余68%真空手套箱金属件PVD装饰膜镀制工艺,主要为在装饰产品设计。
例如大型板材管材、家具装饰品上镀保护膜,真空手套箱设备手套箱后的产品能够展现出雍容华贵、光彩夺目等各种各样的美丽效果,并且膜层耐磨损不褪色。
1.装饰件材料(底材)(1)金属。
不锈钢、钢基合金、锌基合金等。
(2)玻璃、陶瓷。
(3)塑料。
ABS、PVC、PC、SHEET、尼龙、水晶等。
(4)柔性材料。
涤纶膜、PC、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。
2.装饰膜种类(1)金属基材装饰膜层:TiN、ZrN、TiC、CrNx、TiCN、CrCN、Ti02、Al等。
最新PVD真空离子镀简介
PVD简介1. PVD的含义—PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
2. PVD镀膜和PVD镀膜机—PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。
对应于PVD 技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。
近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是最快的,它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。
我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。
3. PVD镀膜技术的原理—PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
4. PVD镀膜膜层的特点—采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。
5. PVD镀膜能够镀出的膜层种类—PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。
6. PVD镀膜膜层的厚度—PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3μm ~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm ~1μm ,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,镀后不须再加工。
7. PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色种类—PVD镀膜目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,古铜色,灰色,黑色,灰黑色,七彩色等。
镀膜技术常用名词及英文对照
镀膜技术常用名词及英文对照1、真空镀膜:vacuum coating在处于真空条件下的基片上制取膜层的一种方法。
2、基片:substrate被镀膜的基体材料我们称之为基片,通常也叫做工件或试片。
3、镀膜材料:coating material用来制取膜层的材料,通常称之为靶材。
4、蒸发材料:evaporation material在真空蒸发中用来蒸发的镀膜材料。
5、溅射材料:sputtering material在真空溅射中用来溅射的镀膜材料。
6、膜层材料:film material称之为膜层介质,指组成膜层的材料。
7、蒸发速率:evaporation rate在给定的时间间隔内,蒸发出来的材料量,除以该时间间隔。
8、溅射速率:sputtering rate在给定的时间间隔内,溅射出来的材料量,除以改时间间隔。
9、沉积速率:deposition rate在给定的时间间隔内,沉积在基片上的材料量,除以改时间间隔。
10、镀膜角度:coating angle入射到基片上的粒子方向与被镀表面法线之间的夹角。
11、真空蒸镀:vacuum evaporation coating在真空条件下,使镀膜材料蒸发的真空镀膜过程。
12、同时蒸发:simultaneous evaporation用数个蒸发器把各种蒸发材料同时蒸镀到基片上的真空蒸发。
13、蒸发场蒸发:evaporation field evaporation由蒸发场同时蒸发材料到基片上进行蒸镀的真空蒸发。
14、反应型真空蒸发:reactive vacuum evaporation通过与气体反应获得理想化学成分膜层材料的真空蒸发15、感应加热蒸发:induced heating evaporation蒸发材料通过高频感应涡流加热的蒸发16、电子束蒸发:electron beam evaporation通过电子束轰击使蒸发材料加热的蒸发17、激光束蒸发:laser beam evaporation通过激光束加热蒸发材料的蒸发18、间接加热蒸发:indirect heating evaporation通过热传导或热辐射的方式传递热给蒸发材料的蒸发19、闪蒸:flash evaporation将极少量的蒸发材料间断的做瞬时的蒸发20、真空溅射:vacuum sputtering在真空中,惰性气体离子从靶材表面上轰出原子(分子)或原子团的过程21、反应性真空溅射:reactive vacuum sputtering通过与气体的反应获得理想化学成分膜层材料的真空溅射22、偏压溅射:bias sputtering在溅射过程中,将偏压施加于基片以及膜层的溅射23、直流二级溅射:direct current diode sputtering通过两个电极间的直流电压,使气体自持放电并把靶作为阴极的溅射24、非对称性交流溅射:asymmtric alternate current sputtering通过两个电极间的非对称性交流电压,使气体自持放电并把靶作为吸收较大正离子流的电极。
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真空镀膜技术6.1一般术语6.1.1真空镀膜vacuum coating:在处于真空下的基片上制取膜层的一种方法。
6.1.2基片substrate:膜层承受体。
6.1.3试验基片testing substrate:在镀膜开始、镀膜过程中或镀膜结束后用作测量和(或)试验的基片。
6.1.4镀膜材料coating material:用来制取膜层的原材料。
6.1.5蒸发材料evaporation material:在真空蒸发中用来蒸发的镀膜材料。
6.1.6溅射材料sputtering material:有真空溅射中用来溅射的镀膜材料。
6.1.7膜层材料(膜层材质)film material:组成膜层的材料。
6.1.8蒸发速率evaporation rate:在给定时间间隔内,蒸发出来的材料量,除以该时间间隔6.1.9溅射速率sputtering rate:在给定时间间隔内,溅射出来的材料量,除以该时间间隔。
6.1.10沉积速率deposition rate:在给定时间间隔内,沉积在基片上的材料量,除以该时间间隔和基片表面积。
6.1.11镀膜角度coating angle:入射到基片上的粒子方向与被镀表面法线之间的夹角。
6.2工艺6.2.1真空蒸膜vacuum evaporation coating:使镀膜材料蒸发的真空镀膜过程。
6.2.1.1同时蒸发simultaneous evaporation:用数个蒸发器把各种蒸发材料同时蒸镀到基片上的真空蒸发。
6.2.1.2蒸发场蒸发evaporation field evaporation:由蒸发场同时蒸发的材料到基片上进行蒸镀的真空蒸发(此工艺应用于大面积蒸发以获得到理想的膜厚分布)。
6.2.1.3反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation:通过与气体反应获得理想化学成分的膜层材料的真空蒸发。
6.2.1.4蒸发器中的反应性真空蒸发reactive vacuum evaporation in evaporator:与蒸发器中各种蒸发材料反应,而获得理想化学成分膜层材料的真空蒸发。
6.2.1.5直接加热的蒸发direct heating evaporation:蒸发材料蒸发所必须的热量是对蒸发材料(在坩埚中或不用坩埚)本身加热的蒸发。
6.2.1.6感应加热蒸发induced heating evaporation:蒸发材料通过感应涡流加热的蒸发。
6.2.1.7电子束蒸发electron beam evaporation:通过电子轰击使蒸发材料加热的蒸发。
6.2.1.8激光束蒸发laser beam evaporation:通过激光束加热蒸发材料的蒸发。
6.2.1.9间接加热的蒸发indirect heating evaporation:在加热装置(例如小舟形蒸发器,坩埚,灯丝,加热板,加热棒,螺旋线圈等)中使蒸发材料获得蒸发所必须的热量并通过热传导或热辐射方式传递给蒸发材料的蒸发。
6.2.1.10闪蒸flash evaportion:将极少量的蒸发材料间断地做瞬时的蒸发。
6.2.2真空溅射vacuum sputtering:在真空中,惰性气体离子从靶表面上轰击出原子(分子)或原子团的过程。
6.2.2.1反应性真空溅射 reactive vacuum sputtering:通过与气体的反应获得理想化学成分的膜层材料的真空溅射。
6.2.2.2 偏压溅射bias sputtering:在溅射过程中,将偏压施加于基片以及膜层的溅射。
6.2.2.3 直流二级溅射direct current diode sputtering:通过二个电极间的直流电压,使气体自持放电并把靶作为阴极的溅射。
6.2.2.4非对称性交流溅射asymmtric alternate current sputtering:通过二个电极间的非对称性交流电压,使气体自持放电并把靶作为吸收较大正离子流的电极。
6.2.2.5高频二极溅射high frequency diode sputtering:通过二个电极间的高频电压获得高频放电而使靶极获得负电位的溅射。
6.2.2.6热阴极直流溅射(三极型溅射)hot cathode direct current sputtering:借助于热阴极和阳极获得非自持气体放电,气体放电所产生的离子,由在阳极和阴极(靶)之间所施加的电压加速而轰击靶的溅射。
6.2.2.7 热阴极高频溅射(三极型溅射)hot cathode high frequency sputtering:借助于热阴极和阳极获得非自持气体放电,气体放电产生的离子,在靶表面负电位的作用下加速而轰击靶的溅射。
6.2.2.8离子束溅射ion beam sputtering:利用特殊的离子源获得的离子束使靶的溅射。
6.2.2.9辉光放电清洗glow discharge cleaning:利用辉光放电原理,使基片以及膜层表面经受气体放电轰击的清洗过程。
6.2.3物理气相沉积;PVD physical vapor deposition:在真空状态下,镀膜材料经蒸发或溅射等物理方法气化,沉积到基片上的一种制取膜层的方法。
6.2.4化学气相沉积;CVD chemical vapor deposition:一定化学配比的反应气体,在特定激活条件下(通常是一定高的温度),通过气相化学反应生成新的膜层材料沉积到基片上制取膜层的一种方法。
6.2.5磁控溅射magnetron sputtering:借助于靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域,来增强电离效率,增加离子密度和能量,因而可在低电压,大电流下取得很高溅射速率。
6.2.6 等离子体化学气相沉积;PCVD plasma chemistry vapor deposition:通过放电产生的等离子体促进气相化学反应,在低温下,在基片上制取膜层的一种方法。
6.2.7空心阴极离子镀HCD hollow cathode discharge deposition:利用空心阴极发射大量的电子束,使坩埚内镀膜材料蒸发并电离,在基片上的负偏压作用下,离子具有较大能量,沉积在基片表面上的一种镀膜方法。
6.2.8电弧离子镀arc discharge deposition:以镀膜材料作为靶极,借助于触发装置,使靶表面产生弧光放电,镀膜材料在电弧作用下,产生无熔池蒸发并沉积在基片上的一种镀膜方法。
6.3专用部件6.3.1镀膜室coating chamber:真空镀膜设备中实施实际镀膜过程的部件6.3.2蒸发器装置evaporator device:真空镀膜设备中包括蒸发器和全部为其工作所需要的装置(例如电能供给、供料和冷却装置等)在内的部件。
6.3.3蒸发器evaporator:蒸发直接在其内进行蒸发的装置,例如小舟形蒸发器,坩埚,灯丝,加热板,加热棒,螺旋线圈等等,必要时还包括蒸发材料本身。
6.3.4直接加热式蒸发器evaporator by direct heat:蒸发材料本身被加热的蒸发器。
6.3.5间接加热式蒸发器evaporator by indirect heat:蒸发材料通过热传导或热辐射被加热的蒸发器。
6.3.6蒸发场evaporation field:由数个排列的蒸发器加热相同蒸发材料形成的场。
6.3.7溅射装置sputtering device:包括靶和溅射所必要的辅助装置(例如供电装置,气体导入装置等)在内的真空溅射设备的部件。
6.3.8靶target:用粒子轰击的面。
本标准中靶的意义就是溅射装置中由溅射材料所组成的电极。
6.3.9挡板shutter:用来在时间上和(或)空间上限制镀膜并借此能达到一定膜厚分布的装置。
挡板可以是固定的也可以是活动的。
6.3.10时控挡板timing shutter:在时间上能用来限制镀膜,因此从镀膜的开始、中断到结束都能按规定时刻进行的装置。
6.3.11掩膜mask:用来遮盖部分基片,在空间上能限制镀膜的装置。
6.3.12基片支架substrate holder:可直接夹持基片的装置,例如夹持装置,框架和类似的夹持器具。
6.3.13夹紧装置clamp:在镀膜设备中用或不用基片支架支承一个基片或几个基片的装置,例如夹盘,夹鼓,球形夹罩,夹篮等。
夹紧装置可以是固定的或活动的(旋转架,行星齿轮系等)。
6.3.14换向装置reversing device:在真空镀膜设备中,不打开设备能将基片、试验玻璃或掩膜放到理想位置上的装置(基片换向器,试验玻璃换向器,掩膜换向器)。
6.3.15基片加热装置substrate heating device:在真空镀膜设备中,通过加热能使一个基片或几个基片达到理想温度的装置。
6.3.16基片冷却装置substrate colding device:在真空镀膜设备中,通过冷却能使一个基片或几个基片达到理想温度的装置。
6.4真空镀膜设备6.4.1真空镀膜设备vacuum coating plant:在真空状态下制取膜层的设备。
6.4.1.1真空蒸发镀膜设备vacuum evaporation coating plant:借助于蒸发进行真空镀膜的设备。
6.4.1.2真空溅射镀膜设备vacuum sputtering coating plant:借助于真空溅射进行真空镀膜的设备。
6.4.2连续镀膜设备continuous coating plant:被镀膜物件(单件或带材)连续地从大气压经过压力梯段进入到一个或数个镀膜室,再经过相应的压力梯段,继续离开设备的连续式镀膜设备。
6.4.3半连续镀膜设备semi- continuous coating plant:被镀物件通过闸门送进镀膜室并从镀膜室取出的真空镀膜设备。