真空蒸发镀膜实验报告
蒸发镀膜实验报告
蒸发镀膜实验报告蒸发镀膜实验报告引言:蒸发镀膜是一种常用的表面处理方法,通过将材料加热至蒸发温度,使其蒸发成气体,然后在待处理物体表面冷凝成薄膜。
本实验旨在探究蒸发镀膜的原理、过程以及对材料性能的影响。
一、实验原理蒸发镀膜的原理基于材料的蒸发和冷凝过程。
首先,将待处理的材料放置在真空室中,加热至蒸发温度。
材料表面的原子或分子因为热能而脱离固体状态,形成蒸气。
然后,这些蒸气在真空室中沉积在待处理物体表面,形成一层薄膜。
二、实验步骤1. 准备实验装置:将待处理物体放置在真空室中,确保真空度达到要求。
2. 加热材料:将待处理材料加热至蒸发温度,使其蒸发成气体。
3. 冷凝蒸气:将蒸发的材料蒸气冷凝在待处理物体表面,形成薄膜。
4. 观察和记录:观察薄膜的颜色、光泽等特征,并记录实验数据。
三、实验结果在实验中,我们选择了铝作为待处理材料,并将其加热至蒸发温度。
经过一段时间的蒸发和冷凝过程,我们成功地在待处理物体表面形成了一层铝薄膜。
观察薄膜的颜色和光泽,可以发现它呈现出银白色,并具有良好的反射性能。
四、实验讨论1. 材料选择:蒸发镀膜的材料选择对薄膜的性能有重要影响。
不同的材料具有不同的光学、电学、热学等性质,因此在实际应用中需要根据需求选择适合的材料。
2. 加热温度:加热温度是蒸发镀膜过程中的重要参数。
温度过低可能导致材料无法蒸发,温度过高则可能使材料过度蒸发,影响薄膜的质量。
因此,在实验中需要控制好加热温度。
3. 薄膜性能:蒸发镀膜的薄膜具有一定的光学性能,如反射率、透过率等。
这些性能可以通过调整蒸发镀膜的参数来实现,例如材料的厚度、蒸发速率等。
五、实验应用蒸发镀膜技术在实际应用中具有广泛的用途。
例如,它可以用于制备光学镜片、太阳能电池、液晶显示器等。
蒸发镀膜可以改善材料的表面性能,提高其光学、电学等性能,从而拓展了材料的应用领域。
六、实验总结通过本次蒸发镀膜实验,我们深入了解了蒸发镀膜的原理和过程,并探究了不同参数对薄膜性能的影响。
蒸发法真空镀膜
蒸发法真空镀膜实验⽬的初步了解真空镀膜的原理和操作以及薄膜厚度的测量。
实验原理真空镀膜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。
真空镀膜有两种⽅法,⼀是蒸发,⼀是溅射。
本次实验采⽤蒸发⽅法。
在真空中把制作薄膜的材料加热蒸发,使其淀积在适当的表⾯上。
●真空系统(DM—300镀膜机)●蒸发源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。
●薄膜厚度分布设蒸发源为点蒸发源,单位时间内通过任何⽅向⼀⽴体⾓dω的质量为:蒸发物质到达任⼀⽅向⾯积元ds质量为:设蒸发物的密度为ρ,单位时间淀积在ds上的膜厚为t,则⽐较以上两式可得:对于平⾏平⾯ds,φ=θ,则上式为:由:可得在点源的正上⽅区域(δ=0)时:薄膜的厚度测量–⼲涉显微镜法⼲涉条纹间距Δ0 ,条纹移动Δ,台阶⾼为:测出Δ0 和Δ,即可测得膜厚t其中λ为单⾊光波长,如⽤⽩光,λ取实验步骤1.绕制钨篮,清洗钨篮和载玻⽚,铝丝,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,并放⼊铝丝。
,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。
6.⽤称重法测薄膜的厚度。
7.⽤⼲涉法测薄膜的厚度。
真空镀膜—蒸发镀膜法
真空镀膜—蒸发镀膜法实验报告陈焕07180217 物理072摘要:本文主要介绍了真空镀膜的原理和方法—蒸发镀膜法,源加热器的材料以及真空镀膜的实验过程。
关键字:真空镀膜蒸发镀膜法源加热器实验过程引言:空镀膜技术及设备两百年发展历史。
化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。
随后,1817年,Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃,偶然第一次获得减反射膜,1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们是最先在世界上制备的光学薄膜。
后来,人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。
50年代,除大快窗玻璃增透膜的一些应用外,化学溶液镀膜法逐步被真空镀膜取代。
真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺,是迄今在工业领域能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。
它们大规模地应用,实际上是在1930年出现了油扩散泵——机械泵抽气系统之后。
一、真空镀膜的两种方法;真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射,各有优缺点。
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。
本实验采用的是蒸发镀膜法。
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。
实验一 真空蒸发和离子溅射镀膜
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四 材料的清洗
清洗污染物的方法很多,如机械清洗、溶剂浸渍冲 洗、电化学清洗、离子轰击清洗、超声波清洗等。不同材 料,不同污染物,清洗的方法不同。 (1)钨蒸发器和铝条的清洗方法是:先用自来水冲去尘 埃,放入浓度为20%的氢氧化钠溶液中煮10分钟(铝条煮半 分钟),除去表面氧化物和油迹,达到见钨发亮为止;然后 用自来水冲洗,浸在离子水(或蒸馏水)中冲洗,取出用无 水乙醇脱水烘干便可。
实际过程是入射粒子(通常为离子)通过与靶材碰撞, 把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形 成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得 向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。而入射粒子能量 的95%用于激励靶中的晶格热振动,只有5%左右的能量传递给 溅射原子。
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3. 溅射的特点
(1)溅射粒子的平均能量比蒸发粒子的平均动能KT高得多, 溅射所获得的薄膜与基片结合较好;(溅射粒子能量达几个电子 伏,而3000K蒸发时粒子的平均动能仅0.26eV)。 (2)入射离子能量与溅 射率的关系: 在几千电子伏范围内 溅射率随入射离子能量 的增大而增大。入射离 子能量再增大,溅射率 达到极值;当能量增大 到几万电子伏,离子注 入效应增强,溅射率下 降,如右图。
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本实验的具体内容:
【实验目的】 【实验原理】 一 真空蒸发镀膜原理 二 离子溅射镀膜原理 直流溅射,磁控溅射,射频溅射等 三 蒸发器与薄膜质量 四 材料的清新 【实验仪器】 【实验步骤】 【思考题】
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【实验目的】
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。
真空镀膜实验报告
真空镀膜实验报告 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】真空镀膜实验刘明祖物理21指导老师:侯清润实验日期:2015年11月12日【摘要】本实验以氟化镁和硫化锌为靶材,通过真空蒸镀使之发生气化,又促使其在基片上成膜,进而制备高反膜。
实验中我们测定蒸镀时腔体内气压变化,借以探知蒸镀随时间变化的情况;在制备高反膜时,我们测定参考光源的反射信号,借以监控膜厚和控制蒸镀材料的转换。
通过实验,我们考察了真空镀膜技术的机理,得到了含有镀层的基片。
关键词:真空镀膜,高反射膜,蒸镀一引言真空镀膜技术是在光学、磁学、半导体物理学、微电子学、激光技术等领域广泛采用的工业生产技术,其主要理论背景是固体物理的基本理论。
当温度升高时,固体材料中原子的自由能升高,当自由能提高到足以克服晶格束缚时,固体原子成为自由原子离开固体材料。
为了监控膜厚,我们利用高反膜原理,即:光在多层介质界面上发生反射和折射,而折射光相互抵消、反射光相互叠加,导致整体呈现高反射率。
高反膜对每层介质的厚度要求很高,故可用于检测。
二实验实验装置如图1所示。
图1 实验装置高真空镀膜机由高真空镀膜腔,真空系统,提升机构,光学测量系统,电气控制与安全保护系统等部分组成。
实验过程如下(摘自讲义):三实验结果及讨论1. 蒸镀气压随时间的变化情况经过数小时的真空处理后,蒸发腔内气压降至10-3Pa量级。
之后加热蒸发源,首先加热装有氟化镁的钼舟,待气压稳定后,加热装有硫化锌的钼舟。
根据记录的原始数据,做出蒸发腔内气压随时间变化的关系曲线,如图2所示。
图2 蒸发腔气压随时间变化图中上方曲线为硫化锌,下方曲线为氟化镁,纵坐标为腔内气压,单位为10-3Pa,横坐标为时间,单位为min。
由图中可以看到,对于氟化镁,随着加热过程的进行,真空室内的气压显着上升,而增速不断下降,最终趋于稳定;对于硫化锌,这个过程同样存在,但显着平缓。
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。
镀膜实验报告
多层介质膜滤光片的镀制摘要:本实验以蒸发真空镀膜机对滤光片镀膜,采用干涉原理对膜厚进行监控。
使用单色仪把光源透过滤光片并有反射镜反射回来到单色仪上的光,经由单色仪原理被分成不同的光束,再由光电倍增管将光信号放大并转化为电信号。
通过理论模拟和实际实验结果进行比较,分析实验误差产生的原因。
关键词:干涉滤光片、高真空镀膜、光学极值法测膜厚、真空检验引言:当光线进入不同传递物质时(如由空气进入玻璃),大约有5% 会被反射掉,在光学瞄准镜中有许多透镜和折射镜,整个加起来可以让入射光线损失达30%至40%。
现代光学透镜通常都镀有单层或多层氟化镁的增透膜,单层增透膜可使反射减少至 1.5%,多层增透膜则可让反射降低至 0.25%,所以整个瞄准镜如果加以适当镀膜,光线透穿率可达 95%。
镀了单层增透膜的镜片通常是蓝紫色或是红色,镀多层增透膜的镜片则呈淡绿色或暗紫色。
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。
这种方法最早由M.法拉第于1857年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。
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。
本实验通过蒸发真空镀膜设备对滤光片镀膜。
原理:1、真空技术“真空”是指气压低于一个大气压的气体状态。
在真空状态下,单位体积中的气体分子数大大减少,分子平均自由程增大,气体分子之间、气体分子与其他粒子之间的相互碰撞也随之减少。
这些特点被广泛应用于科学研究和生产的许多领域中,例如:电子器件、大规模集成电路、加速器、表面物理、热核反应、空间环境模拟、真空冶炼和真空包装等。
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。
(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。
真空镀膜实验报告
真空镀膜实验报告学生姓名:武晓忠学号:201211141046 指导老师:王海波【摘要】本实验意在通过利用DM-450型真空镀膜机镀膜,采用λ/4法进行控制,熟悉抽真空以及镀膜机使用的方法。
并通过TU1221真空双光束紫外和可见光分光光度计测量T-λ曲线,测量介质干涉滤光片的三个重要参数λ0,T max,△λ/λ0【关键词】抽真空干涉滤光片透过率【引言】自然界中许多美丽的景物,如蝴蝶翅膀,孔雀羽毛以及肥皂泡等,它们的的观赏效果都与透明层反射的广播的干涉有关。
从而发现薄膜的干涉现色彩现象起,特别是1930年真空蒸发设备的出现后,人们对薄膜科学技术进行了大量的研究。
在光学薄膜技术中,多层多周期的光学薄膜最为突出,而窄带干涉滤光片则是这一技术中最重要的应用之一,它是将宽带光谱变为窄带光谱的光学元件。
一种典型的干涉滤光片是在玻璃基片上镀制“银—介质—银”三层膜,前后两层银膜构成两个平行的高反射率版,介质莫层通常为冰晶石或氟化镁等,作为间隔曾。
这种干涉滤光片是在法布里-珀罗干涉仪基础上改进而成的,因为被称为法布里-珀罗干涉滤光片。
它在光学,光谱学,光通信,激光以及天文物理等许多科学领域得到了广泛的应用。
若n为间隔层介质折射率,d为该层集合厚度,则间隔层的光学厚度nd决定了滤光片的透射峰值波长λ0,nd=λ0m,nϵN(1)2其中m是整数。
银层反射率的主要作用决定了法布里-珀罗干涉腔的惊喜常熟,从而对滤光片的峰值透射率T M和半宽度∆λ产生影响。
由滤光片特性曲线图2.可见T M一半处对应的波长为λ1和λ2,相应的透过率的宽度为∆λ=λ2−λ1,这就是滤光片的性能的一个重要参数,称为半高宽。
因银层具有很强的吸收,用银作反射的层的“金属-介质”干涉滤光片的透射率很难高于40%。
而用多层透明介质膜过程的高反射率膜板代替银层构成的干涉滤光片弥补这一缺点,课使峰值透射率高达80%以上。
这就是全介质型干涉滤光片。
图1. 法布里-珀罗干涉滤光片结构示意图二、实验原理1、反射膜1)光线在单一分界面上的反射光线垂直入射到透明介质界面时,反射系数r和反射率R分别为r=n i−n tn i+n t(2)R=r2=(n i−n tn i+n t )2(3)其中n i, n t分别是两种介质的折射率。
真空镀膜实验报告
近代物理实验实验报告真空镀膜学院数理与信息工程学院班级姓名学 号时 间摘要:通过本实验,我们温习了真空的特点、获得和测量,学习掌握真空蒸发镀膜的基本原理,通过热蒸发法用金属锡为材料对基底玻片表面进行了镀膜。
关键词:真空 真空镀膜 实验步骤0 引言:真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术,是表面工程技术领域的重要组成部分。
真空镀膜技术是利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜,从而使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,达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源的作用。
1950年后,真空获得和测量取得的进展推动了真空镀膜技术迅速实现产业化,使薄膜技术获得腾飞。
20世纪70年代各种真空镀膜技术的应用全面实现产业化。
目前真空镀膜技术已在国民经济各个领域得到应用,如航空、航天、电子、信息、机械、石油、化工、环保、军事等领域。
它在高技术产业化的发展中展现出了诱人的市场前景,被誉为最具有发展前途的重要技术之一。
本次实验,我们在真空的获得和测量的基础上,进一步学习掌握了真空热蒸发法镀膜,大致掌握其技术要领,分析镀膜情况。
1 实验原理关于真空的获得和测量已在上个学期的实验中了解过,在此就不在赘述。
真空镀膜是在真空室中进行的,当需要蒸发的材料加热到一定温度时,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。
要使玻璃表面在真空室中镀上一层厚度均匀的膜,为此对玻璃的表面就有一定的要求,比如清洁,没有油污等。
在真空条件下可减少蒸发材料的原子、分子在飞向制品过程中和其他分子的碰撞,减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应(如氧化等),从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与附着力。
通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa ,对于蒸发源与被镀制品和薄膜质量要求很高的场合,则要求压力更低(10-5Pa )。
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。
真空蒸发镀膜演示实验实验报告
真空蒸发镀膜演示实验实验报告随着科学技术和生产的发展, 真空镀膜技术飞速进步, 日益完善。
真空镀膜技术已从以真空热蒸发法为主要手段的情况发展成包括电子束加热蒸发、溅射、离子镀、激光蒸发以及各类化学气相沉积等许多各具特色的高新技术在内的新的科学。
真空镀膜技术已成为光学仪器、激光技术、光电子技术、半导体器件技术、照明工程、建筑材料、光纤通讯、薄膜超导、计算机及声像产品的光磁薄膜记录等诸多高新技术的重要支柱之一, 它早已渗透到科学技术的各个领域和生产的各个行业, 以其特有的, 往往是不可替代的工艺技术发挥着越来越重要的作用。
真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术, 是表面工程技术领域的重要组成部分。
真空镀膜技术是使置待镀金属和被镀塑料制品位于真空室内, 采用一定方法加热待镀材料, 使金属蒸发或升华, 金属蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金属薄膜。
在真空条件下可减少蒸发材料的原子、分子在飞向塑料制品过程中和其他分子的碰撞, 减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应(如氧化等), 从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与附着力。
通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa, 对于蒸发源与被镀制品和薄膜质量要求很高的场合, 则要求压力更低( 10-5Pa )。
镀层厚度0.04-0.1um,太薄, 反射率低;太厚, 附着力差, 易脱落。
厚度0.04时反射率为90%。
从而使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, 达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。
真空镀膜技术在塑料制品的应用上最为广泛。
塑料具有易成型, 成本低, 质量轻, 不腐蚀等特点, 塑料制品应用广泛, 但因其缺点制约了扩大应用, 如不美观、易老化、机械性能差、耐热差、吸水率高等。
通过真空镀膜技术的应用, 使塑料表面金属化, 将有机材料和无机材料结合起来, 大大提高了它的物理、化学性能。
热蒸发镀膜实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握热蒸发镀膜的基本原理和操作步骤。
2. 掌握真空系统的操作方法,学习真空度对镀膜质量的影响。
3. 通过实验,观察不同材料在真空环境下的蒸发特性,分析镀膜质量与蒸发条件的关系。
二、实验原理热蒸发镀膜是一种物理气相沉积技术,利用材料在高温下蒸发,并在冷却的基板上形成薄膜的过程。
实验中,将待镀材料放置在真空室内,通过加热使材料蒸发,蒸发物质在基板上沉积形成薄膜。
三、实验器材1. 真空镀膜机2. 真空泵3. 真空计4. 待镀材料(金属或合金)5. 基板6. 温度控制器7. 加热器8. 真空阀门9. 数据采集系统四、实验步骤1. 准备实验器材,确保真空镀膜机、真空泵、温度控制器等设备正常工作。
2. 将待镀材料放置在真空室内,用真空泵将真空室抽至所需真空度(一般低于10^-3Pa)。
3. 打开加热器,逐渐升温至所需温度,使待镀材料蒸发。
4. 在基板上放置所需数量的基板,调整基板与待镀材料的距离,控制蒸发速率。
5. 通过数据采集系统实时监测真空度、温度、蒸发速率等参数,记录实验数据。
6. 实验结束后,关闭加热器,等待真空室内温度降至室温,然后关闭真空泵,取出基板。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,真空度对镀膜质量有显著影响。
当真空度低于10^-3Pa时,镀膜质量较好,表面光滑,膜层均匀;真空度越高,镀膜质量越好。
2. 温度对蒸发速率和镀膜质量有重要影响。
在一定温度范围内,随着温度升高,蒸发速率加快,膜层厚度增加;但温度过高会导致膜层表面出现缺陷,影响镀膜质量。
3. 基板与待镀材料的距离对镀膜质量也有影响。
距离过近,蒸发物质难以在基板上均匀沉积;距离过远,蒸发物质在基板上的沉积速度变慢,膜层厚度不均匀。
六、实验总结本次实验成功掌握了热蒸发镀膜的基本原理和操作步骤,了解了真空度、温度、基板与待镀材料距离等因素对镀膜质量的影响。
实验结果表明,在合适的实验条件下,可以制备出高质量的镀膜。
七、实验建议1. 在实验过程中,应严格控制真空度、温度等参数,以确保镀膜质量。
镀膜机实验报告
一、实验目的1. 熟悉镀膜机的基本结构和工作原理。
2. 掌握镀膜机的基本操作步骤和注意事项。
3. 学习使用镀膜机进行薄膜制备。
4. 了解薄膜性能的检测方法。
二、实验原理镀膜机是一种用于制备薄膜的设备,通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等手段,将靶材蒸发或化学转化成薄膜,沉积在基板上。
本实验采用蒸发法进行薄膜制备。
蒸发法的基本原理是:将靶材加热至一定温度,使其蒸发,蒸汽分子在真空环境中向基板运动,沉积在基板上形成薄膜。
三、实验仪器与材料1. 镀膜机:DM-450型2. 真空系统:机械泵-涡轮分子泵真空系统3. 靶材:金(Au)4. 基板:玻璃板5. 真空计:热偶真空计6. 温度计:热电偶温度计7. 薄膜性能检测设备:紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)四、实验步骤1. 开启镀膜机,预热至设定温度。
2. 启动真空系统,抽真空至设定真空度。
3. 将靶材放置在蒸发源处,调整靶材与基板之间的距离。
4. 启动蒸发源,使靶材蒸发。
5. 调整蒸发速率和蒸发时间,制备所需厚度的薄膜。
6. 关闭蒸发源,逐渐释放真空,取出基板。
7. 使用紫外-可见分光光度计检测薄膜的透过率。
8. 使用SEM观察薄膜的形貌。
五、实验结果与分析1. 薄膜透过率:通过紫外-可见分光光度计测量薄膜在特定波长下的透过率,可以得到薄膜的透过率曲线。
2. 薄膜厚度:根据蒸发速率和蒸发时间,可以计算出薄膜的厚度。
3. 薄膜形貌:使用SEM观察薄膜的形貌,可以分析薄膜的均匀性、颗粒大小等。
六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了镀膜机的基本操作步骤和注意事项。
2. 成功制备了所需厚度的薄膜,并通过紫外-可见分光光度计和SEM进行了性能检测。
3. 实验结果表明,薄膜的透过率和厚度符合预期,薄膜形貌良好。
七、实验讨论1. 影响薄膜质量的因素:靶材纯度、蒸发源温度、蒸发速率、蒸发时间、真空度等。
2. 薄膜制备过程中的注意事项:避免空气污染、保持真空度、控制蒸发速率等。
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。
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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。
五、实验应用
真空蒸发镀膜技术在许多领域都有广泛的应用。
在光学领域,通过蒸发镀膜可
以制备反射镜、透镜等光学元件,提高光学系统的性能。
在电子领域,蒸发镀
膜可以制备导电膜、隔热膜等,用于电子器件的制造。
此外,蒸发镀膜还可以
应用于太阳能电池、显示器件等领域。
六、实验总结
通过本次真空蒸发镀膜实验,我们深入了解了真空蒸发镀膜的原理和应用。
我
们成功制备了一层金属薄膜,并通过显微镜观察和测量得到了薄膜的厚度。
我
们还讨论了蒸发源选择、薄膜厚度控制和薄膜质量检查等实验要点。
真空蒸发
镀膜技术在光学、电子等领域有着广泛的应用前景,希望通过本次实验,能够对该技术有更深入的了解。