第三章 薄膜的物理制备方法(4)
薄膜制备的物理方法
一、薄膜制备的物理方法
1.真空蒸发 真空蒸发 2.溅射 溅射 3.离子束和离子助 3.离子束和离子助 4.外延膜沉积技术 外延膜沉积技术
二、真空蒸发
在真空蒸发技术中，人们只需要产生一个真空环境。在真空环境下， 在真空蒸发技术中，人们只需要产生一个真空环境。在真空环境下， 真空环境 待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸气压 提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸气压。 给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸气压。在适当的温 度下，蒸发粒子在基片上凝结，这样即可实现真空蒸发薄膜沉积。 度下，蒸发粒子在基片上凝结，这样即可实现真空蒸发薄膜沉积。 大量材料皆可以在真空中蒸发，最终在基片上凝结以形成薄膜。 大量材料皆可以在真空中蒸发，最终在基片上凝结以形成薄膜。真空 组成： 蒸发沉积过程由三个步骤组成： ①蒸发源材料由凝聚相转变成气相； 蒸发源材料由凝聚相转变成气相； ②在蒸发源与基片之间蒸发粒子的运输； 在蒸发源与基片之间蒸发粒子的运输； ③蒸发粒子到达基片后凝结、成核、长大、成膜。 蒸发粒子到达基片后凝结、成核、长大、成膜。
1.真空蒸发沉积薄膜的优点：简单便利、操作容易、成膜速度快、效 真空蒸发沉积薄膜的优点：简单便利、操作容易、成膜速度快、 真空蒸发沉积薄膜的优点 率高等 是薄膜制备中最为广泛使用的技术。 率高等，是薄膜制备中最为广泛使用的技术。
2.真空蒸发技术的缺点：形成的薄膜与基片结合较差，工艺重复性不 真空蒸发技术的缺点：形成的薄膜与基片结合较差， 真空蒸发技术的缺点 好。
薄膜制备的物理方法
化学气相沉积方法由于所得到的薄膜材料是由反应气体通过化学反应 化学气相沉积方法由于所得到的薄膜材料是由反应气体通过化学反应 而实现的，因此对于反应物和生成物的选择具有一定的局限性。同时， 而实现的，因此对于反应物和生成物的选择具有一定的局限性。同时， 由于化学反应需要在较高的温度下进行， 由于化学反应需要在较高的温度下进行，基片所处的环境温度一般较 这样也同时限制了基片材料的选取。 高，这样也同时限制了基片材料的选取。相对于化学气相沉积这些局 限性，物理气相沉积（ 简称PVD）则显 限性，物理气相沉积（Physical Vapor Deposition ，简称 ） 示出独有的优越性，它对沉积材料和基片材料均没有限制。 示出独有的优越性，它对沉积材料和基片材料均没有限制。 物理气相沉积过程可概括为三个阶段： 物理气相沉积过程可概括为三个阶段： 从源材料中发射出粒子； ①从源材料中发射出粒子； ②粒子运输到基片； 粒子运输到基片； 粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。 ③粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。
光学薄膜技术第三章
第三章薄膜制造技术光学薄膜可以采用物理汽相沉积（ PVD ）和化学液相沉积（CLD ）两种工艺来获得。
CLD 工艺简单，制造成 本低，但膜层厚度不能精确控制， 膜层强度差，较难获得多层膜，废水废气对环境造成污染， 已很少使用。
PVD 需要使用真空镀膜机，制造成本高，但膜层厚度能够精确控制，膜层强度好，目前已广泛使用。
PVD 分为热蒸发、溅射、离子镀、及离子辅助镀等。
制作薄膜所必需的有关真空设备的基础知识用物理方法制作薄膜，概括起来就是给制作薄膜的物质加上热能或动量，使它分解为原子、分子或少数几 个原子、分子的集合体（从广义来说，就是使其蒸发），并使它们在其他位置重新结合或凝聚。
在这个过程中，如果大气与蒸发中的物质同时存在，那就会产生如下一些问题： ① 蒸发物质的直线前进受妨碍而形成雾状微粒，难以制得均匀平整的薄膜； ② 空气分子进入薄膜而形成杂质； ③ 空气中的活性分子与薄膜形成化合物；④ 蒸发用的加热器及蒸发物质等与空气分子发生反应形成 化合物，从而不能进行正常的蒸发等等。
因此，必须把空气分子从制作薄膜的设备中排除出去，这个过程称为抽气。
空气压力低于一个大气压的状态称为真空， 而把产生真空的装置叫做真空泵，抽成真空的容器叫做真空室，把包括真空泵和真空室在内的设备叫做真空设备。
制作薄膜最重要的装备是真空设备.真空设备大致可分为两类：高真空设备和超高真空设备。
二 者真空度不同，这两种真空设备的抽气系统基本上是相同 的，但所用的真空泵和真空阀不同，而且用于真空室和抽气系统的材料也不同， 下图是典型的高真空设备的原理图，制作薄膜所用的高真空设备大多都属于这一类。
下图是超高真空设备的原理图，在原理上，它与高真空设备 没有什么不同，但是，为了稍稍改善抽气时空气的流动性， 超高真空设备不太使用管子，多数将超高真空用的真空泵直 接与真空室连接，一般还要装上辅助真空泵（如钛吸气泵） 来辅助超高真空泵。
3.1高真空镀膜机 1•真空系统现代的光学薄膜制备都是在真空下获得的。
薄膜制备方法
薄膜制备方法薄膜制备方法是一种将材料制备成薄膜状的工艺过程。
薄膜是指厚度在纳米至微米级别的材料，具有特殊的物理、化学和电学性质，在许多领域具有重要的应用价值。
薄膜制备方法有多种，包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、物理溅射法、溶液法等。
一、物理气相沉积法物理气相沉积法是一种利用高温或高能粒子束使材料原子或分子在基底表面沉积形成薄膜的方法。
常见的物理气相沉积方法有热蒸发法、电子束蒸发法和磁控溅射法等。
其中，热蒸发法是通过加热材料使其蒸发，并在基底上沉积形成薄膜；电子束蒸发法则是利用电子束的热能使材料蒸发并沉积在基底上；磁控溅射法是通过在真空室中加入惰性气体，并利用高能电子束轰击靶材使其溅射出原子或离子，从而沉积在基底上形成薄膜。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用气相反应在基底表面沉积材料的方法。
常见的化学气相沉积方法有化学气相沉积法、低压化学气相沉积法和气相扩散法等。
其中，化学气相沉积法是通过将反应气体在基底表面分解或氧化生成薄膜的方法；低压化学气相沉积法则是在较低的气压下进行反应，以控制薄膜的成分和结构；气相扩散法是通过将反应气体在基底表面进行扩散反应，使材料沉积在基底上。
三、物理溅射法物理溅射法是一种利用高能粒子轰击靶材使其原子或分子从靶表面溅射出来，并沉积在基底上形成薄膜的方法。
物理溅射法包括直流溅射法、射频溅射法和磁控溅射法等。
其中，直流溅射法是利用直流电源加电使靶材离子化并溅射出来；射频溅射法则是利用射频电源产生高频电场使靶材离子化并溅射出来；磁控溅射法则是在溅射区域加入磁场，利用磁控电子束使靶材离子化并溅射出来。
四、溶液法溶液法是一种利用溶液中的材料分子或离子在基底表面沉积形成薄膜的方法。
常见的溶液法包括浸渍法、旋涂法和喷雾法等。
其中，浸渍法是将基底放置在溶液中，使其吸附溶剂中的材料分子或离子，然后通过蒸发或热处理使其形成薄膜；旋涂法是将溶液倒在旋转的基底上，通过离心作用使溶液均匀涂布在基底上，然后通过蒸发或热处理使其形成薄膜；喷雾法则是将溶液喷雾到基底上，通过蒸发或热处理使其形成薄膜。
薄膜材料及其制备技术
薄膜材料及其制备技术薄膜材料是指厚度在纳米级别到微米级别的材料，具有特殊的物理、化学和力学性质。
薄膜材料广泛应用于电子、光电、光学、化学、生物医学等领域。
下面将介绍薄膜材料的分类以及常用的制备技术。
薄膜材料的分类：1.无机薄膜材料：如氧化物薄膜、金属薄膜、半导体薄膜等。
2.有机薄膜材料：如聚合物薄膜、膜面活性剂薄膜等。
3.复合薄膜材料：由两种或以上的材料组成的。
如聚合物和无机材料复合薄膜、金属和无机材料复合薄膜等。
薄膜材料的制备技术：1.物理气相沉积技术：包括物理气相沉积（PVD）和物理气相淀积（PVD）两种方法。
PVD主要包括物理气相沉积和磁控溅射，通过将固态金属或合金加热，使其升华或蒸发，然后在基底表面形成薄膜。
PVD常用于制备金属薄膜、金属氧化物薄膜等。
2.化学气相沉积技术：包括化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）两种方法。
CVD通过化学反应在基底表面形成薄膜。
ALD则是通过一系列的单原子层回旋沉积来生长薄膜。
这些方法可以制备无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜。
3.溶液法制备技术：包括溶胶-凝胶法、旋涂法、浸渍法等。
溶胶-凝胶法通过溶胶和凝胶阶段的转化制备薄膜。
旋涂法将溶液倒在旋转基底上，通过离心力将溶液均匀分布并形成薄膜。
浸渍法将基底浸泡在溶液中，溶液中的材料通过表面张力进入基底并形成薄膜。
这些方法主要用于制备有机薄膜和复合薄膜。
4.物理沉积法和化学反应法相结合的制备技术：如离子束沉积法、激光沉积法等。
这些方法通过物理沉积或化学反应在基底表面形成薄膜，具有较高的沉积速率和较好的薄膜质量。
综上所述，薄膜材料及其制备技术涉及多个领域，各种薄膜材料的制备方法各有特点，可以选择合适的技术来制备特定性质的薄膜材料。
随着对薄膜材料的深入研究和制备技术的不断进步，薄膜材料在各个应用领域的潜力将会得到更大的发掘。
薄膜制备方法
薄膜制备方法1.物理气相沉积法（PVD）：真空蒸镀、离子镀、溅射镀膜2.化学气相沉积法（CVD)：热CVD、等离子CVD、有机金属CVD、金属CVD。
一、真空蒸镀即真空蒸发镀膜，是制备薄膜最一般的方法。
这种方法是把装有基片的真空室抽成真空，使气体压强达到10ˉ2Pa以下，然后加热镀料，使其原子或者分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到温度较低的基片表面，凝结形成固态薄膜。
其设备主要由真空镀膜室和真空抽气系统两大部分组成。
保证真空环境的原因有✍防止在高温下因空气分子和蒸发源发生反应，生成化合物而使蒸发源劣化。
✍防止因蒸发物质的分子在镀膜室内与空气分子碰撞而阻碍蒸发分子直接到达基片表面，以及在途中生成化合物或由于蒸发分子间的相互碰撞而在到达基片前就凝聚等✍在基片上形成薄膜的过程中，防止空气分子作为杂质混入膜内或者在薄膜中形成化合物。
蒸发镀根据蒸发源的类别有几种:⑴、电阻加热蒸发源。
通常适用于熔点低于1500℃的镀料。
对于蒸发源的要求为a、熔点高b、饱和蒸气压低c、化学性质稳定，在高温下不与蒸发材料发生化学反应d、具有良好的耐热性，功率密度变化小。
⑵、电子束蒸发源。
热电子由灯丝发射后，被电场加速，获得动能轰击处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀膜。
特别适合制作高熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。
优点有a、电子束轰击热源的束流密度高，能获得远比电阻加热源更大的能量密度，可以使高熔点（可高达3000℃以上）的材料蒸发，并且有较高的蒸发速率。
b、镀料置于冷水铜坩埚内，避免容器材料的蒸发，以及容器材料与镀料之间的反应，这对于提高镀膜的纯度极为重要。
c、热量可直接加到蒸发材料的表面，减少热量损失。
⑶、高频感应蒸发源。
将装有蒸发材料的坩埚放在高频螺旋线圈的中央，使蒸发材料在高频电磁场的感应下产生强大的涡流损失和磁滞损失（铁磁体），从而将镀料金属加热蒸发。
常用于大量蒸发高纯度金属。
分子束外延技术（molecular beam epitaxy,MBE)。
第3章薄膜制备的物理方法
5. 原料丰富、经济耐用
蒸镀材料对加热材料的“湿润性”
选择蒸发加热材料时，必须考虑蒸镀材料与蒸 发材料的“湿润性”问题。
湿润良好：蒸发面积大、稳定，
可以认为是面蒸发源蒸发。 湿润小： 8.2 电子束蒸发 可以认为是点源蒸发，
稳定性差。
电阻加热蒸发已不能满足蒸镀某些高熔点金
属和氧化物材料的需要，特别是制备高纯薄膜。 电子束加热蒸发法克服了电阻加热蒸发的许多缺 点，得到广泛应用。
吸收反 射电子、 背散射 电子、 二次电 子
1-发射体，2-阳极，3-电磁线圈，4-水冷坩埚，5-收集极，6-吸收 极，7-电子轨迹，8-正离子轨迹，9-散射电子轨迹，10-等离子体
8.3 高频感应蒸发源 高频感应蒸发源的特点：
1. 蒸发速率大，比电阻蒸发 源大10倍左右； 2. 蒸发源温度均匀稳定，不
GCr PCr WCr GNi PNi WNi M Ni 10 20 58.7 2.8 M Cr 1 80 52.0
• 铬的初始蒸发速率是镍的2.8倍；
• 随蒸发过程， GCr GNi 会逐渐减小，最终会小于1。 镍-铬合金薄膜实验结果证实了上述结果。 在真空蒸发法制作合金薄膜时，为保证薄膜组成，经常采 用瞬时蒸发法、双蒸发源法等。
nA，nB为A，B元素浓度
PB P X B
* B
PA n A P PB nB P
* A * B
设 mA 、 mB 分别为A、B的质量， WA 、WB 为合金中的浓 度，则 mA mB WA mA nA M A WA WB mA mB mA mB WB mB nB M B
易产生飞溅；
3. 蒸发材料是金属时，从内 部加热； 4. 蒸发源一次加料，无需送 料机构，控温容易，热惰
薄膜的制备方法有哪些
薄膜的制备方法有哪些薄膜是一种在各种领域都有广泛应用的材料，其制备方法多种多样。
本文将介绍薄膜的制备方法，希望能够对您有所帮助。
首先，薄膜的制备方法可以分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法包括蒸发法、溅射法、激光热解法等，而化学方法则包括溶液法、化学气相沉积法等。
接下来，我们将逐一介绍这些方法的具体步骤和特点。
蒸发法是一种常用的物理方法，其制备步骤为首先将原料物质加热至其汽化温度，然后使其在基底上凝结形成薄膜。
这种方法制备的薄膜质量较高，但是成本较高，且只适用于高蒸发温度的材料。
溅射法是另一种常用的物理方法，其制备步骤为将原料物质置于真空室中，通过离子轰击或者电子轰击的方式使其蒸发并沉积在基底表面形成薄膜。
这种方法可以制备多种材料的薄膜，但是设备复杂，成本较高。
激光热解法是一种新型的物理方法，其制备步骤为使用激光热解原料物质，使其在基底上沉积形成薄膜。
这种方法可以制备高质量的薄膜，但是设备成本高，且只适用于特定材料。
溶液法是一种常用的化学方法，其制备步骤为将原料物质溶解在溶剂中，然后将溶液涂覆在基底上，通过溶剂挥发使其形成薄膜。
这种方法成本低，适用范围广，但是薄膜质量较低。
化学气相沉积法是另一种常用的化学方法，其制备步骤为将原料物质的化合物气体在基底表面发生化学反应，形成薄膜。
这种方法可以制备高质量的薄膜，但是设备复杂，成本较高。
总的来说，薄膜的制备方法多种多样，每种方法都有其独特的优点和局限性。
在选择制备方法时，需要根据具体的应用需求和材料特性进行综合考虑。
希望本文能够对您有所帮助，谢谢阅读！。
第三章薄膜制备技术ppt课件
分子束外延是在超高真空条件下精确控制源材料的中性分子束强度，并使其在加热的基片上进行外延生长的一种技术。从本质上讲，分子束外延也属于真空蒸发方法，但 与传统真空蒸发不同的是，分子束外延系统具有超高真空，并配有原位监测和分析系统，能够获得高质量的单晶薄膜。
2、溅射法 荷能粒子轰击固体材料靶，使固体原子从表面射出，这些原子具有一定的动能和方向性。在原子射出的方向上放上基片，就可在基片上形成一层薄膜，这种制备薄膜的方法叫做溅射法。 溅射法属于物理气相沉积(PVD)，射出的粒子大多处于原子状态，轰击靶材料的荷能粒子一般是电子、离子和中性粒子。
3.1.2 化学气相沉积 (chemical vapor deposition )
化学气相沉积:一定化学配比的反应气体，在特定激活条件下(一般是利用加热、等离子体和紫外线等各种能源激活气态物质)，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。 Chemical vapor deposition (CVD) is a chemical process often used in the semiconductor industry for the deposition of thin films of various materials.
第三章薄膜材料的制备
(6) 特殊蒸发方法—化合物和合金材料
a.闪蒸蒸发 又称瞬间蒸发，把薄膜 材料做成细小颗粒或粉 末状，通过一定装置使 其以极小的流量逐渐进 入高温蒸发源。使每个 颗粒都在瞬间完全蒸发， 以保证薄膜的组分比例 与合金相同。
闪蒸蒸发设备示意图
b．多源蒸发 将合金薄膜所需的元素各 自置于单独的蒸发源中， 同时加热，并独立控制各 蒸发源的温度，以使薄膜 的组分比例满足合金要求。 要求各蒸发源参数能独立 控制和指示，蒸发源间分 隔开，避免相互污染。
六硼化镧薄膜的电子束蒸发法制备 基底选用玻璃和钽片, 使用的设备为南光H44500-3 型超高真空镀 膜机。基底固定在一个不锈钢底座上, e型电子枪为加工的块状 LaB6 , 用来代替原设备中的钨阴极, 试验装置的基本结构如图。 实验过程中冷阱中持续添加液氮, 真空度控制在8×105~3×10- 4Pa 之间, 电子束加速级电压控制在4500V 左右, 电 流为80mA, 蒸发时间为15min 。蒸发过程中通过控制电子束能 量来实现对多晶材料蒸发速率的控制, 通过蒸发时间来控制蒸发薄
一、薄膜和薄膜材料分类
1、薄膜材料的概念
采用一定方法，处于某种状态的一种或几种物质 (原材料)的基团（离子、原子或分子）以物理或 者化学方式附着于衬底材料表面，在衬底材料表 面形成一层新的物质，这层新物质就称为薄膜。
简而言之，薄膜是由离子、原子或分子的沉积过 程形成的二维材料。
2、薄膜的基本特征
多源蒸发装置示意图
c.反应蒸发(属化学成膜) 把活性气体导入真空室，使活性气体的原子、分子与来自 蒸发源的原子、分子在衬底表面反应，生成所需化合物。 这种方法在制作高熔点 化合物薄膜时经常被采 用。 例如：在空气或氧气中 蒸发Si来制备SiO2薄膜
第三章 薄膜材料的主要制备方法ppt课件
温成膜
化学工业，光学工业， 电子工业
与下述放电（等离子体） 聚合的应用相近，特别 是可满足要求更高的局 部处理，如精细线的光 扫描聚合等
放电（等离子 体）聚合
采用低温等离子体，激发 能量的变化范围宽，可以 制备各种不同的膜层，应 用对象范围宽
蒸发模式多样，生成机制复杂
适用对象广泛，各种类 型的聚合物，桥架反应， 保护膜，分离膜，光学 膜，电子材料膜，耐磨 抗蚀膜等
杂质混入少
类的组合、选择等受到限制
化学保护，提高电学性 能，提高光学性能，装 饰效果，提高与生物体 的适应性，赋予传感功 能等
干
聚合反应
同上。可促进反应的进行
式
既可进行局部处理，又可
法
光聚合反应 (CVD)
进行大面积处理，激发能
量小，能量的变化范围小， 对膜层的损伤范围小，生
需要对光源进行选择
成膜中的杂质少，可在低
材料不能成膜
箔，装饰，玩具等
.
方 法 化学的制模法
优点
缺点
主要应用
热分解法
装置简单
整个反应系统处于高温。膜厚控 制困难，难以通过掩模形成所需 要的图形
化学工业，光学工业， 电子工业
气相反应法 装置简单
同上
保护膜，表面钝化膜， 装饰，耐磨抗蚀
吸附反应
不需要溶剂，蒸发能量小， 膜层的生长速率低，反应气体种
图3.32 半导体材料的平衡蒸气压随 温度的变化曲线
.
真空蒸发装置
真空蒸发所使用的设备根据目的不同可能有很大的差别，从简单的 电阻加热蒸镀到极为复杂的分子束外延设备都属于真空蒸发沉积的范畴。 在蒸发沉积装置中，最重要的是蒸发源，根据其加热原理可以分为以下 几种：
薄膜的制备方法有哪些
薄膜的制备方法有哪些薄膜的制备方法是指将材料制备成薄膜的工艺方法，主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法、激光烧结法等多种方法。
下面将对这些方法进行详细介绍。
首先，物理气相沉积是一种常用的薄膜制备方法，其主要原理是通过物理手段将原料气体转化为固态薄膜。
常见的物理气相沉积方法包括蒸发沉积、溅射沉积和激光烧结法。
其中，蒸发沉积是通过加热原料使其蒸发，然后在基底上凝结成薄膜；溅射沉积是通过离子轰击原料使其溅射到基底上形成薄膜；激光烧结法则是利用激光束将原料烧结成薄膜。
其次，化学气相沉积是另一种常用的薄膜制备方法，其原理是通过化学反应使气态原料在基底上沉积成薄膜。
常见的化学气相沉积方法包括化学气相沉积、原子层沉积和气相沉积等。
其中，化学气相沉积是通过将气态原料与化学反应气体在基底上反应生成薄膜；原子层沉积是通过将气态原料分别按照周期性的顺序吸附在基底上形成单层原子膜，然后重复多次形成薄膜；气相沉积是通过将气态原料在基底上沉积成薄膜。
此外，溶液法也是一种常用的薄膜制备方法，其原理是将材料溶解在溶剂中，然后通过溶液的挥发或化学反应在基底上形成薄膜。
常见的溶液法包括旋涂法、喷涂法和浸渍法等。
其中，旋涂法是将溶液滴在旋转基底上，通过离心作用使溶液均匀涂布在基底上形成薄膜；喷涂法是通过将溶液喷洒在基底上，然后通过干燥使溶液挥发形成薄膜；浸渍法是将基底浸入溶液中，然后通过溶液的挥发或化学反应在基底上形成薄膜。
最后，激光烧结法是一种利用激光束将材料烧结成薄膜的方法。
其原理是通过激光束的照射使材料在基底上烧结成薄膜。
这种方法适用于高能激光烧结材料，可以制备高质量的薄膜。
综上所述，薄膜的制备方法包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法和激光烧结法等多种方法。
每种方法都有其特点和适用范围，可以根据具体需求选择合适的方法进行薄膜制备。
薄膜制备的物理方法
真空蒸发
在这一章中将详细介绍物理气相沉积的原理和方法。 物理气相沉积过程可概括为三个阶段： ➢从源材料中发射出粒子 ➢粒子输运到基片 ➢粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜
真空蒸发
在真空蒸发技术中，人们只需要产生一个真空环境。在 真空环境下，给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必 需的蒸气压。在适当的温度下，蒸发粒子在基片上凝结， 这样即可实现真空蒸发薄膜沉积。
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2020/1/15
蒸发过程中的真空条件
通常，在常用的高真空系统中，其内表面上所吸附的单层分 子数远远超过了气相中的分子数，因此，除了蒸发源在蒸镀 过程中所释放的气体外，在密封和抽气系统性能均良好和清 洁的真空系统中，若气压处于10-4Pa时，从真空室璧表面上 解吸出来的气体分子时 是真空系统内主要气体来源。
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2020/1/15
真空蒸发镀膜原理
真空蒸发镀膜从物料蒸发输运到沉积成膜，经 历的物理过程为：
（1）采用各种能源方式转换成热能，加热膜材使之蒸发 或升华，成为具有一定能量（0.1~0.3eV）的气态粒子（原 子、分子或原子团）；
（2）离开膜材表面，具有相当运动速度的气态粒子以基 本上无碰撞的直线飞行输运到基片表面；
（4）稳定核通过捕获表面扩散原子或靠入射原子的直接碰撞 而长大。
（5）稳定核继续生长，进而和邻近的稳定核相连合并后逐渐 形成连续薄膜。
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2020/1/15
蒸气粒子在基片上的沉积
薄膜生长形式 薄膜形成过程由于受到基片表面性质、蒸镀时基片的稳定、 蒸镀速率、真空度等诸多因素的影响，因此薄膜形成中的形 核生长过程是十分复杂的。在薄膜形成初期，其生长模式有 三种类型，如下图：
真空蒸发
大量材料皆可以在真空中蒸发，最终在基片上凝结以形 成薄膜。真空蒸发沉积过程由三个步骤组成： 蒸发源材料由凝聚相转变成气相 在蒸发源与基片之间蒸发粒子的输运 蒸发粒子到达基片后凝结、成核、长大、成膜。
薄膜材料制备原理、技术及应用
薄膜材料制备原理、技术及应用1. 引言1.1 概述薄膜材料是一类具有微米级、甚至纳米级厚度的材料，其独特的性质和广泛的应用领域使其成为现代科学和工程中不可或缺的一部分。
薄膜材料制备原理、技术及应用是一个重要且广泛研究的领域，对于探索新材料、开发新技术以及满足社会需求具有重要意义。
本文将着重介绍薄膜材料制备的原理、常见的制备技术以及不同领域中的应用。
首先，将详细讨论涂布法、旋涂法和离子束溅射法等不同的制备原理，分析各自适用的场景和优缺点。
然后，将介绍物理气相沉积技术、化学气相沉积技术以及溶液法制备技术等常见的薄膜制备技术，并比较它们在不同实际应用中的优劣之处。
最后，将探讨光电子器件、传感器和生物医药领域等各个领域中对于薄膜材料的需求和应用，阐述薄膜材料在这些领域中的重要作用。
1.2 文章结构本文将按照以下顺序进行介绍：首先，在第二部分将详细介绍薄膜材料制备的原理，包括涂布法、旋涂法以及离子束溅射法等。
接着，在第三部分将探讨物理气相沉积技术、化学气相沉积技术以及溶液法制备技术等常见的制备技术。
然后，在第四部分将介绍薄膜材料在光电子器件、传感器和生物医药领域中的应用，包括各个领域需求和现有应用案例。
最后，在结论部分对整篇文章进行总结，并提出未来研究方向和展望。
1.3 目的本文旨在全面系统地介绍薄膜材料制备原理、技术及应用，为读者了解该领域提供一个基本知识框架。
通过本文的阐述，读者可以充分了解不同的制备原理和方法，并了解到不同领域中对于特定功能或性质的薄膜材料的需求与应用。
同时，本文还将重点突出薄膜材料在光电子器件、传感器和生物医药领域中的重要作用，以期为相关研究提供参考和启发。
以上为“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，请根据需要进行修改补充完善。
2. 薄膜材料制备原理：2.1 涂布法制备薄膜：涂布法是一种常见的制备薄膜的方法，它适用于各种材料的制备。
首先，将所需材料以溶解或悬浮态形式制成液体，然后利用刷子、喷雾或浸渍等方式将液体均匀地涂敷在基板上。
薄膜的制备技术原理及应用
薄膜的制备技术原理及应用1. 简介薄膜是指在厚度较薄的材料表面形成一层均匀的覆盖物。
在许多领域，薄膜制备技术被广泛应用，如电子器件、光学器件、能源存储等。
本文将介绍薄膜的制备技术原理及其在不同领域的应用。
2. 薄膜制备技术原理2.1 物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition, PVD)物理气相沉积是一种将材料从固态直接转变为薄膜状态的制备方法。
其基本原理是在真空环境中，通过蒸发或溅射，将源材料沉积到基底上。
2.1.1 蒸发法 (Evaporation)蒸发法在物理气相沉积中被广泛应用。
源材料首先被加热至其沸点，然后分子经过蒸发，成为气态粒子，最终在基底表面沉积。
2.1.2 溅射法 (Sputtering)溅射法通过将高能量粒子轰击源材料，使其表面原子迅速离开，然后在基底上形成薄膜。
溅射法制备的薄膜通常具有较好的质量和均匀性。
2.2 化学气相沉积 (Chemical Vapor Deposition, CVD)化学气相沉积是一种基于化学反应形成薄膜的制备方法。
其基本原理是在高温和高压条件下，将气态前驱体分解产生反应物，在基底上沉积形成薄膜。
2.2.1 热CVD (Thermal CVD)热CVD是一种常见的化学气相沉积方法，其反应物通常是气态前驱体。
通过调节温度和气体流量，控制反应物在基底上的沉积。
2.2.2 低压CVD (Low Pressure CVD)低压CVD是在低压条件下进行的化学气相沉积方法。
通过控制气体压力和底座温度，可以精确控制反应物的沉积速率和组成。
2.3 溶液法 (Solution Process)溶液法是在液相中形成溶液，然后将溶液沉积到基底上形成薄膜的制备方法。
溶液法制备薄膜成本低、工艺简单，因此在某些领域具有广泛的应用。
2.3.1 染料敏化太阳能电池 (Dye Sensitized Solar Cells, DSSCs)染料敏化太阳能电池是一种利用染料分子吸收光能并将其转化为电能的光电转换装置。
薄膜制备方法
薄膜制备方法
薄膜制备方法是指通过化学反应、物理沉积、溅射等方法将材料制备成薄膜的过程。
薄膜制备是目前晶体学、电子学、材料学等领域的重要研究方向之一，广泛应用于半导体器件、显示器、太阳能电池、照明生物医学等领域。
下面就几种常见的薄膜制备方法进行介绍：
1. 化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种使用化学反应使沉积物沉积在载体上的制备方法。
一般来说，这个方法包括两个步骤：在气相中生成反应物和反应产物；将反应产物转化为固态物质使其沉积到载体表面。
这种方法通常可以制备高纯度、与晶体结构相近的薄膜。
但是，由于反应速率较慢，制备时间较长，使得这种方法的成本较高。
2. 磁控溅射法
磁控溅射法是一种通过在真空中使用磁场将材料溅射到基底上形成薄膜的制备方法。
通常此方法要求将材料放置于真空室中，然后在高能离子的存在下使用磁场来将材料溅射到基底上。
这种方法可以制备高质量的薄膜，但细节处理要求严格，需要在无菌的实验环境下进行操作。
3. 化学溶液法
化学溶液法是一种通过将反应物溶解在溶液中，然后将溶液施加到基底上制备薄膜的方法。
通常，这种方法可以制备多种不同成分的薄膜，可以在一定温度、压力和pH范围内进行调节。
但是，这种方法需要严格控制反应物的比例、加热等条件来保证薄膜质量。
4. 气体吸附法
气体吸附法是一种通过使气体从气相中吸附在基底表面，形成薄膜的制备方法。
有许多气体可以用作制备薄膜的吸附剂，如氢气、氧气等。
但是，这种方法通常需要较高的温度和压力来保证薄膜的质量，而且这种方法的工艺流程通常比较复杂。
第三章薄膜的物理气相沉积-溅射法
将后者溅射出来。这些被溅射出来的原子带有一定的动能，
并且会沿着一定的方向射向衬底，实现薄膜的沉积。 由溅射现象的发现到离子溅射在镀膜技术中的应用，期间 经历了一个漫长的发展过程。
1853年，法拉第在进行气体放电实验时，总是发现放电管
12
为维持放电进行，下述两个过程必不可少 1）、电子的繁衍，开始由阴极表面发射出一个
电子（初始电子），该电子在电极间电压的作用
下，向阳极运动。当电子能量超过一定值后，使 气体原子发生碰撞电离，后者被电离为一个离子 和一个电子。这样，一个电子就变为两个电子， 重复这一过程，即实现电子的所谓繁衍。
2）、二次电子发射过程：离子在阴极电位降的
气体分子以游离状态存在着。当两电极上加直流电压时，
这些少量的正离子和电子将在电场下运动，形成电流。曲 线的开始阶段。 由于气体分子在这种情况下的自然游离数是恒定的， 所以，当正离子和电子一产生，便被电极拉过去。即使再
升高电压，到达电极的电子与离子数目不变。此时的电流
密度很小，一股情况下仅有10-16—10-11安培左右。此区是 导电而不发光，所以称为无光放电区。
气体辉光放电形成等离子体之后，放电过程就进入了可以自持
（自我维持）的阶段，气体中的荷电粒子，也就是带电荷的粒子， 在吸收了一定的电场能量之后，已经可以不断地复制出新的电子和 离子。
26
27
3.1 气体放电现象与等离子体
放电的自持阶段：原先由于辉光放电形成的等离子体当 中的荷电粒子，开始不断地轰击气体分子，产生新的电子 和离子；这些新的电子和离子产生之后，又去不断地轰击
玻璃内壁上有金属沉积现象； 1902年，Goldstein证明上述金属沉积是正离子轰击阴极溅 射出的产物；
薄膜的制备方法有哪些
薄膜的制备方法有哪些
薄膜是一种在工业和科学研究中广泛应用的材料，它具有薄、轻、柔韧等特点，常用于光电子器件、电池、传感器、柔性显示器
等领域。
薄膜的制备方法多种多样，下面将介绍几种常见的薄膜制
备方法。
首先，薄膜的溶液旋涂是一种常见的制备方法。
该方法通过将
溶解了所需材料的溶液滴在旋转的基板上，利用离心力使溶液均匀
分布并形成薄膜。
这种方法制备的薄膜成本低，适用于大面积薄膜
的制备，但需要对溶液的浓度、旋涂速度等参数进行精确控制。
其次，薄膜的物理气相沉积是另一种常用的制备方法。
这种方
法利用高温或真空条件下，将固体材料直接蒸发或溅射到基板表面，形成薄膜。
物理气相沉积制备的薄膜质量较高，结晶度好，适用于
制备光学薄膜、导电薄膜等。
此外，化学气相沉积也是一种常见的薄膜制备方法。
该方法通
过将挥发性的前驱体气体引入反应室，在基板表面发生化学反应并
沉积形成薄膜。
化学气相沉积可以制备多种复杂化合物薄膜，如氧
化物薄膜、氮化物薄膜等，具有较高的成膜速率和较好的控制性能。
此外，溅射法也是一种常用的薄膜制备方法。
该方法利用高能粒子轰击靶材，使靶材表面的原子或分子蒸发并沉积到基板表面，形成薄膜。
溅射法可以制备多种材料的薄膜，且可控制薄膜的成分和结构。
总的来说，薄膜的制备方法多种多样，每种方法都有其适用的特定领域和材料。
在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的制备方法，并结合实际情况进行优化和调整，以获得符合要求的薄膜材料。
希望本文介绍的薄膜制备方法对您有所帮助。
薄膜生产的四种方法
薄膜生产的四种方法以薄膜生产的四种方法为标题，写一篇文章：薄膜生产是一种常见的制造工艺，广泛应用于电子、光学、包装等领域。
下面将介绍薄膜生产的四种方法。
一、溅射法溅射法是一种常用的薄膜生产方法。
它通过将材料置于真空环境中，利用靶材表面被离子轰击而产生的溅射效应，使材料原子或分子沉积在基材表面形成薄膜。
这种方法适用于制备金属、合金、氮化物、氧化物等各种材料的薄膜。
溅射法可以得到高纯度、致密度好的薄膜，但生产速度相对较慢。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用气相反应在基材表面沉积薄膜的方法。
它通常需要一个或多个反应气体，通过在高温下使反应气体发生化学反应，产生的产物沉积在基材表面形成薄膜。
这种方法可以制备出高质量、均匀性好的薄膜，适用于制备氧化物、硅化物、氮化物等材料的薄膜。
三、离子束辅助沉积法离子束辅助沉积法是一种利用离子束将材料原子或分子沉积在基材表面的方法。
这种方法通过加速离子束，使其具有足够的能量撞击靶材，从而将靶材材料溅射到基材表面形成薄膜。
离子束辅助沉积法可以得到致密度高、结晶度好的薄膜，适用于制备金属、合金、氮化物等材料的薄膜。
但是，由于离子束辅助沉积法需要较高的能量，所以对一些材料来说可能会引起结构损伤或者晶格畸变。
四、溶液法溶液法是一种利用溶液中的溶质在基材表面形成薄膜的方法。
这种方法通常需要将溶解有所需材料的溶液涂覆在基材表面，然后通过蒸发溶剂或其他方式，使溶质沉积在基材上形成薄膜。
溶液法可以制备出大面积、均匀性好的薄膜，适用于制备有机材料、生物材料等的薄膜。
但是，溶液法制备的薄膜常常需要额外的处理步骤，如烘干、退火等，以去除残留的有机物或提高薄膜的致密度。
以上就是薄膜生产的四种方法。
每种方法都有其适用的材料范围和特点，选择合适的方法可以提高生产效率和薄膜质量，满足各种应用的需求。
物理制薄膜的方法
物理制薄膜的方法嘿，朋友们！今天咱就来聊聊物理制薄膜的方法。
这可是个挺有意思的事儿呢！你想啊，就好像我们盖房子，得用各种材料和方法把它一点点建起来。
物理制薄膜也是一样，得有门道儿！有一种方法叫真空蒸发镀膜。
这就好比是把材料放在一个特殊的“锅”里，然后通过加热让它变成“气”，这些“气”飘啊飘，最后就落在我们想要的地方，形成了薄膜。
是不是挺神奇的？你看，就像做饭的时候，水蒸气会在锅盖上凝结成小水珠一样。
还有溅射镀膜呢！这就像是一场小小的“战斗”。
材料被高速的粒子“攻击”，然后一些碎片就飞溅出来，落在了要镀膜的地方。
这多像孩子们玩的打水仗，水被打出去后会落在各种地方呀！离子镀也很厉害哦！它就像是有一群小精灵，带着材料粒子飞过去，然后稳稳地落在那里，形成漂亮的薄膜。
这感觉就像是一群小蜜蜂把花粉带到蜂巢里一样。
那这些方法都有啥好处呢？真空蒸发镀膜可以做出很纯净的薄膜呢，就像纯净的水晶一样。
溅射镀膜能让薄膜和基底结合得特别牢固，就像好朋友手牵手一样不离不弃。
离子镀呢，则能让薄膜更加均匀、致密，就像给东西穿上了一层完美合身的衣服。
那在实际操作中要注意些啥呢？可得小心温度啊，别太高了把材料给弄坏了，那不就白折腾啦！还有环境也得注意，要保持干净，不然弄进去杂质可就不好了。
这就跟我们打扫房间一样，得干干净净的，住起来才舒服呀。
哎呀呀，物理制薄膜的方法真的很神奇呢！通过这些方法，我们能创造出各种各样的薄膜，它们在很多领域都发挥着重要的作用。
比如在电子设备里，让它们更好用；在光学仪器里，让我们看得更清楚。
这可都是这些方法的功劳呀！所以说呀，物理制薄膜可不是随随便便就能做好的，得认真对待，就像对待我们心爱的宝贝一样。
朋友们，你们觉得呢？是不是也对这些神奇的方法充满了好奇和兴趣呀？快来一起探索吧！。
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通常，用作材料改性的注入离子主要有N+、Cr+、Ni+、 Ti+、Mo+等。而N+和Ar是使用最多的气体离子。其它离 子大多用金属源产生。 在材料改性时，采用溅射沉积的同时做离子束轰击是使 用较多的方法。
离子束材料改性的优点是在低温下完成，不会使样品变 形、不会明显地增加尺寸；缺点是表面层较薄。
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
100
Resistance(K Ohm)
10
IBED film annealed
1
at 500 C in N2
o
0.1 0 20 40 60
o
80
100
Temperature( C)
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
100
Resistance(k Ohm)
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
理论上，可用N掺杂得到P型ZnO薄膜，实际上ZnO生成 焓为-348.28kJ/mol， Zn3N2生成焓为-20kJ/mol，Zn-O键结 合比Zn-N键强得多，N很难取代O 与Zn键合 。掺入的氮原 子往往孤立于ZnO四面体之外，形成施主型缺陷，与受主 杂质之间形成自补偿，因此很难通过直接掺N获得p型ZnO 薄膜。 目前常用的制备方法有化学气相沉积、磁控溅射、脉冲 激光沉积、分子束外延、超声喷雾热分解法、溶胶-凝胶法、 热氧化氮化锌等。各种方法对制备ZnO薄膜的P型掺杂都十
二、离子助 6. 离子束薄膜合成
利用离子助方法可以方便地合成多种其它方法较难得到、 具有特殊性能的功能薄膜。方法是，合理地利用离子束溅 射沉积、离子束轰击、离子注入等手段，巧妙地选择靶材 料和不同的注入离子，发挥在离子束增强沉积过程中的物 理和化学作用，设计新型功能薄膜的合成工艺。还可利用 沉积后的退火，使薄膜 合成的工艺完善。 以从V2O5粉末直接制备高取向VO2多晶薄膜和P型掺杂 ZnO薄膜为例，讨论用离子束增强沉积方法合成功能薄膜 的具体做法：
由于辅助离子束的入射角不与样品表面垂直，为了避免 对沉积薄膜的显著溅射，在做辅助沉积的掺杂注入时，辅 助束的能量不能太高（<1000V),束流不能太大(<40mA)， 掺杂离子的质量不能太大（一般用N+）。
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
3. 离子束轰击混合
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
Ion source
V 2O 5 target
H ++Ar+
Sputtering beam Ar+ Ion source sample rotation pumping
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
用于离子束轰击混合的离子可以用与注入角与样品表面 垂直的气体离子或金属离子。对大多数离子助设备，都采用 气体离子源与金属离子源独立分离的形式。采用同一注入窗 口，而更换离子源的办法分别完成气体和金属离子的注入。 而我们的多功能离子束增强沉积设备采用了气体离子源。离 子能量最高60KeV，最大束流为10mA。 由于注入离子以垂直方向注入样品表面，溅射效应比较 低，而对溅射沉积薄膜中分子的轰击作用显著。反冲原子将 有效地进入衬底与沉积薄膜的界面，使离子助薄膜对衬底的 粘附性很高，不易脱落。所以，离子束增强沉积在早期也称 为离子束混合。
控 制 柜
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
离子源
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
1. 离子束溅射
离子助设备有单独的溅射离子源，以Ar为溅射气体，对 放置于真空室的金属靶或介质靶溅射。溅射源的加速电压通 常在0-5KV可调，溅射离子的入射角在45-60（相对于靶面 法线）, 我们的设备，溅射束强度在30-80mA，束斑直径5060mm ，入射角60 。 在离子束溅射时，对靶会产生大量的热，溅射靶需要用水 冷却。不冷却会导致介质靶的碎裂。 由于带电离子的轰击，如果溅射靶没有良好的接地，会产 生大量的电荷堆积，阻止或影响后续溅射的效果。这种效应 对介质靶的溅射尤其显著。
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
考夫曼离子源
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
离子源
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
5. 离子束材料表面改性
对材料表面的改性包括在衬底表面沉积具有特殊物理、 化学或机械性能的薄膜,以及用离子注入的方法直接对衬 底材料掺杂,在材料表面形成一层具有特殊性能的表面层, 达到提高材料的硬度、抗蚀性、耐磨性等。
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
蒸发金属离子源
气体离子源是指通入的源气只能是气体，气体的纯度决 定了引出离子束的纯度。金属离子源的金属原子可以用蒸 发或溅射方法得到，再经过辉光放电，成为离子，引出为 离子束。
蒸发金 属离子 源
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
Implantation beam
holder
二、离子助
5000
a: V2O5 powder b: only sputtering a b d c
c: after IBED d: after annealing
4000
Intensity
3000
2000
1000
0
20
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
ZnO是一种具有六方结构的自激活宽禁带半导体材料，室 温下的禁带宽度为3.36eV。因ZnO的激子激活能达60meV， 比同是宽禁带材料的ZnSe（20meV）和GaN（21meV）都高 出许多，这使得ZnO能有效工作于室温（26 meV）或更高温 度。此外ZnO薄膜较GaN、SiC和其它II-VI族半导体宽禁带材 料的制备温度低很多。这些特点使ZnO成为诱人的室温短波 长光电子材料，要发展这种光电器件，要解决的一个重要问 题是如何制备低阻p型ZnO。 要实现ZnO的p型掺杂，一方面由于p型掺杂往往导致ZnO晶 格的马德隆能升高，使样品结构不稳定；另一方面，宽禁带 半导体具有严重的自补偿现象，导致生长p型ZnO非常困难。
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
2. 离子束清洗
辅助离子源的主要用来作薄膜溅射沉积前的样品清洗溅 射，也可以做气体离子的辅助注入。在做离子束清洗时， 通入Ar做源气，Ar+以相对样品表面法线25-30°的入射角， 短时间溅射样品表面，去除样品表面的氧化层后再作离子 束溅射沉积。 辅助离子源的 加速电压在0.3-3kV可调，束流约2060mA，束斑直径80-100mm, 。
12.0k
550 C, N2
24' 19'
o
Intensity(counts)
9.0k
6.0k
17' 15' 13' 10' 5' 0
20 25 30 35 40 45 50 55
3.0k
0.0
Two theta(deg)
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
Sol-gel VO2 film
10
V2O5 RTA 600 C Vacuum annealing 480 C 20min 1-2pa
o
o
IBED film
1
0
20
40
60
80
100
Temperature( C)
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
o
二、离子助 P型ZnO薄膜的制备
分困难。
第三章 薄膜的物理制备方法（3） 薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
我们采用离子束增强沉积方法，比较容易地在Si衬底上制 备In-N共掺杂P型ZnO薄膜，方法是： 溅射靶：ZnO+In2O3粉末 ； 溅射离子：Ar+； 轰击离子：Ar+； 注入反应离子：N+；
工艺设计：用Ar+的轰击，使溅射沉积的氧化锌分子的Zn-O 键断裂，结合N的注入，使Zn-O 和 Zn-N 的结合同时起步， 提高了Zn-N结合的几率。In的掺入，是为了提高电导率。
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
真空 系统
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
样品台 通常，待沉积的样品按放在可公转和自转的样品台上， 离子束溅射沉积的速率在1-5nm/S范围。样品台可以冷却或 加热。我们的IBED机能装载6片直径120mm的样品。 真空系统 由于离子束增强沉积系统的真空腔体积很大,需要强力真 空系统。老式的机器用大口径扩散泵，而新式的机器一般都 用涡轮分子泵
第三章 薄膜的物理制备方法（3）
薄膜材料与薄膜技术
二、离子助
从V2O5粉末制备VO2多晶薄膜
氧化钒薄膜是室温红外成像和红外探测的重要敏感膜，目前 制备的方法主要有溅射沉积、PLD、Sol-Gel等，得到的薄膜结 构主要为VOx（X~2），其室温温度系数在1.5~2.5%/K。很难 得到性能更好的VO2薄膜。我们用离子束增强沉积方法，成功 地从V2O5粉末直接制备出VO2多晶薄膜，其室温温度系数高达 4%/K。 溅射靶： V2O5粉末压制；溅射离子：Ar+； 轰击离子：Ar+；注入降价离子：H+； 工艺设计：用Ar+的轰击，使溅射沉积的氧化钒分子的V-O键 断裂，用H+与部分O结合，使V降价，退火后合成VO2多晶薄 膜。