真空蒸镀基础知识介绍.36页PPT
第四章真空蒸发镀膜法 ppt课件
v
8 RT m
Re A dN dt e
PVPh
2mRT
dN:蒸发粒子数
A:蒸发表面积
Ph:蒸发物分子对蒸发表面造成的静压强
2020/12/12 e:蒸发系数(0~1)
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蒸发速率公式
P h ~ 0 , 0 e 1 ,可 设 e 1 则
Re
Pv 2.641024Pv(Pa)
2mRT
MT
分 子 /(厘 米2秒 )
❖ 真空室内存在着两种粒子,一种是蒸发物质 的原子或分子,另一种是残余气体分子。
❖ 真空蒸发实际上都是在具有一定压强的残余 气体中进行的。显然,这些残余气体分子会 对薄膜的形成过程乃至薄膜的性质产生影响。
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二.蒸发物质的碰撞几率和纯度
❖ 粒子在两次碰撞之间所飞行的平均距离称为蒸发分子的平 均自由程。
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我 笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
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三.真空蒸发的物理过程: 1.采用各种形式的热能转换方式,使镀膜材料粒子蒸
发或升华,成为具有一定能量的气态粒子(原子, 分子,原子团,0.1 0.3 eV); 2.气态粒子通过基本上无碰撞的直线运动方式传输到 基体; 3.粒子沉积在基体表面上并凝聚成薄膜; 4.组成薄膜的原子重新排列或化学键合发生变化。
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第二节 蒸发热力学
一. 饱和蒸汽压P与温度的关系 Clapeyron-Clausius方程:
dP H dT TV
ΔH:单位摩尔物质的热焓变化 ΔV:单位摩尔物质体积的变化
《真空蒸镀概述》课件
真空度:确保蒸镀过程中无空气干扰,提高薄膜质量 温度:控制蒸镀材料的蒸发温度,保证薄膜厚度均匀 压力:控制蒸镀腔内的压力,防止薄膜破裂 速度:控制蒸镀材料的蒸发速度,保证薄膜厚度均匀 角度:控制蒸镀材料的蒸发角度,保证薄膜厚度均匀 时间:控制蒸镀过程的时间,保证薄膜厚度均匀
均匀性:蒸镀过程中,材料在真空环境下均匀分布,保证涂层质量 精确性:蒸镀技术可以精确控制涂层厚度和成分,提高产品质量 环保性:蒸镀过程中无有害气体排放,符合环保要求 适用性:蒸镀技术适用于多种材料和基材,应用广泛
珠宝首饰:真空蒸镀 技术可以应用于珠宝 首饰的表面处理,如 镀金、镀银等,使首 饰更加美观、耐用。
家居装饰:真空蒸镀 技术可以用于家居装 饰品的表面处理,如 镀金、镀银等,使装 饰品更加美观、耐用。
汽车装饰:真空蒸镀 技术可以用于汽车装 饰品的表面处理,如 镀金、镀银等,使装 饰品更加美观、耐用 。
汇报人:
添加 标题
其他表面处理技术:包括电镀、化学镀、喷涂 等,各有优缺点。
添加 标题
比较:真空蒸镀技术具有更好的薄膜质量、更均匀 的薄膜厚度、更好的附着力等优点,但也存在成本 高、设备复杂等缺点。
添加 标题
结合:真空蒸镀技术与其他表面处理技术可以结合使用, 以实现更好的表面处理效果。例如,真空蒸镀技术可以用 于制备薄膜,而其他表面处理技术可以用于改善薄膜的性 能或外观。
在基材上
离子镀法:利 化学气相沉积
用离子轰击材 法:利用化学
料,使其在真 反应生成蒸汽, 空中形成蒸汽, 然后在真空中 然后沉积在基 沉积在基材上
材上
激光蒸镀法: 利用激光加热 材料,使其在 真空中形成蒸 汽,然后沉积
在基材上
半导体制造:用于 制造集成电路、太 阳能电池等
真空蒸镀讲义
真空蒸镀讲义真空蒸镀真空蒸镀法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到基体表面,凝结形成固态薄膜的方法。
由于真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。
采用这种方法制造薄膜,已有几十年的历史,用途十分广泛。
介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。
§1―1真空蒸发原理真空蒸镀的特点、原理与过程真空蒸镀设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯度高、质量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高,用掩模可以获得清晰图形;薄膜的生长机理比较单纯。
主要缺点是,不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。
图1-1为真空蒸镀原理示意图。
主要部分有:(1)真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;(2)蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其进行加热;(3)基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;(4)基板图1-1 真空蒸发镀膜原理示意图加热器及测温器等。
真空蒸镀包括以下三个基本过程:(1)加热蒸发过程。
包括由凝聚相转变为气相的相变过程。
每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压;蒸发化合物时,其组分之间发生反应,其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。
(2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支,即这些粒子在环境气氛中的飞行过程。
(3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜。
上述过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行。
否则,蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层受到严重污染,甚至形成氧化物;或者蒸发源被加热氧化烧毁;或者由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄膜。
§1-2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布在真空蒸镀过程中,能否在基板上获得均匀膜厚,是制膜的关键问题。
基板上不同蒸发位置的膜厚,取决于蒸发源的蒸发特性、基板与蒸发源的几何形状、相对位置以及蒸发物质的蒸发量。
《真空镀膜》课件
21世纪初
随着新材料和新技术的应 用,真空镀膜技术不断发 展和创新,应用领域越来 越广泛。
02
真空镀膜技术原理
真空环境的建立
真空环境的必要性
为了使镀膜材料在基片上形成连续、 无缺陷的膜层,需要创造一个低气压 的真空环境,以减少气体分子的阻碍 和干扰。
真空获得技术
真空检测与监控
使用真空计对镀膜室的真空度进行实 时监测,确保镀膜过程的稳定性和重 复性。
薄膜制备技术
采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法,在超导材料表面形成连 续、均匀的薄膜。
薄膜性能优化
通过调整薄膜的成分、结构和厚度等参数,提高超导薄膜的性能和 稳定性。
装饰薄膜的制备
金属质感膜
01
通过真空镀膜技术在塑料或玻璃表面形成具有金属质感的装饰
膜,提高产品的外观和档次。
彩色膜
02
根据不同的颜色需求,在材料表面形成各种颜色的装饰膜,实
包括加热元件、控温装 置等,用于加热膜料和
蒸发沉积。
控制系统
包括各种传感器、控制 器、执行器等,用于监 测和控制设备的运行状
态。
供气系统
包括气瓶、气体流量计 、减压阀等,用于提供 反应气体和保护气体。
真空镀膜工艺流程
清洁处理
对基材表面进行清洗,去除油污和杂质。
预处理
对基材表面进行活化,提高其附着力和润湿性。
通过机械泵、分子泵、涡轮泵等抽气 设备,将镀膜室内的气体抽出,达到 所需的真空度。
镀膜材料的蒸发与输运
蒸发源的选择
根据镀膜材料的性质,选 择合适的蒸发源,如电阻 加热、电子束加热、激光 加热等。
蒸发过程控制
通过调节蒸发源的功率和 温度,控制镀膜材料的蒸 发速率,以获得所需的膜 层厚度和成分。
真空蒸镀概述-PPT精选文档
但其它金属也可通过蒸发沉积。
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真空蒸镀原理
4
真空蒸发镀膜的三种基本过程: (1)热蒸发过程 (2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运,即这 些粒子在环境气氛中的飞行过程。 (3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、 成核、核生长、形成连续薄膜。 真空蒸镀的优缺点: 优点:是设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯 度高、质 量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高;薄膜的 生长机理比较单纯。 缺点:不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基 板上的附 着力较小,工艺重复性不够好等。
如果,积分堆积量(质量)为m,蒸镀膜的密度为 ρ ,基片上的蒸镀面积为A,则膜厚可由下式确定
m t A
(2) 电学方法 (a) 电阻法
原理:电阻值与电阻体的形状有关 由于金属导电膜的阻值随膜厚的增加而下降,所以用电 阻法可对金属膜的淀积厚度进行监控,以制备性能符合要 求的金属薄膜。
t
R
2、膜厚的测量方法
介绍以下几种方法 (1)称重法:微量天平法、石英晶体振荡法 (2)电学方法:电阻法、电容法、电离式监控 计法 (3)光学方法:光吸收法、光干涉法、等厚干 涉条纹法 (4)触针法:差动变压器法、阻抗放大法、压 电元件法
称重法:微量天平法 原理:是将微量天平设置在真空室内,把蒸镀的基片 吊在天平横梁的一端,测出随薄膜的淀积而产生的天 平倾斜,进而求出薄膜的积分堆积量,然后换算为膜 厚。
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真空蒸发镀膜时保证真空条件的必要性: 三个过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行, 否则将发生以下情况: 1.蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层 受到严重污染,甚至形成氧化物; 2. 蒸发源被加热氧化烧毁; 3.由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄 膜。
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真空蒸镀基础知识介绍.
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
第6章 真空蒸镀PPT课件
最新课件
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蒸发源的蒸发特性
镀料熔化后,若有沿蒸发源上扩展的倾向时,两者是浸润的。 反之,若在蒸发源上有凝聚而接近于形成球形的倾向时,是 不浸润的。
浸润-面蒸发源 不浸润-点蒸发源
最新课件
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蒸发源的蒸发特性
点蒸发源与面蒸发源
最新课件
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蒸发源的蒸发特性
点蒸发源与面蒸发源
最新课件
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蒸发源
➢电子束蒸发源:结构型式
• e 型枪优点:
1)电子束偏转270度,避免了正离子对膜的影响。 2)吸收极使二次电子对基板的轰击减少。 3)结构上采用了内藏式阴极,既防止极间放电,又避免
了灯丝污染。 4)可通过调节磁场改变电子束的轰击位置。
• e 型枪缺点:设备成本高
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蒸发源
➢高频感应蒸发源
• 其突出的优点是能生长极薄的单晶膜层,且能够精确控制 膜厚、组分和掺杂。
• 适于制作微波、光电和多层结构器件。
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化合物膜的蒸镀
➢分子束外延 分子束外延设备
最新课件
36
化合物膜的蒸镀
➢分子束外延
最新课件
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化合物膜的蒸镀
➢分子束外延
特点: • MBE可以严格控制薄膜生长过程和生长速率。 • MBE是一个超高真空的物理淀积过程,利用快门可对生长和中
最新课件
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习题
1. 简述真空蒸镀制备薄膜的过程。 2. 点电阻蒸发源的材料要求有哪些?常用的电
阻蒸发源材料有哪几种? 3. 何为分子束外延?请简述分子束外延的特点。
最新课件
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➢反应蒸发法
许多化合物在高温蒸发过程中 会产生分解,例如直接蒸发 A12O3、TiO2等都会产生失氧, 为此宜采用反应蒸发。
真空镀膜技术培训课件:真空蒸镀铝膜、高反射金属膜、法布里-珀罗干涉仪
此外真空蒸镀法还被应用于制备纳米材料 。用真空蒸发、加热、高频感应等方法使 原料气化或形成等粒子体,然后骤冷。其 特点纯度高、结晶组织好、粒度可控,但 技术设备要求高。
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电脑
由三四节的分析可
知,实验中控制镀
膜厚度是最重要的
。要控制镀膜的厚
度,应该要求膜厚
膜厚测量装置
测量仪与膜材料蒸
加热器
发器统一受控与同
一系统,使这两部
分装置协调工作、
相互配合,当膜厚
达到要求时立即停
基板
止加热,并冷却。 这样才能有效地控
制膜厚,使镀膜厚
度达到光学仪器的
设计要求。
坩埚
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六、真空蒸镀的现阶段的应用和发展
电阻法是用高熔点金属做成适当的形 状的加热器,并将膜材料放在上面加 热,利用电流的热效应使加热器温度 达到材料蒸发的温度,膜材料蒸发并 淀积在基板上。
11
一些金属的蒸发温度
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由上表可见大多数金属的蒸发温度都在1000度 到2000度之间,而钨、钼的熔点都高于2000度, 因此加热的金属材料一般都选钨、钼。
7
由f-p的光路图可以看出入射光在相对两面上反复 反射和折射后产生多束相干涉反射光和透射光,透 射光束在透镜 L′的焦面上叠加,形成等倾圆环状干 涉条纹。
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由其光强分布图可以看出,法布里-珀罗 干涉仪的主要参数取决于反射面的能量反 射率R。能量反射率越高,其干涉条纹越细 锐,光谱分辨率越高。而玻璃表面所镀的 高反射膜的厚度将直接影响到法布里-珀 罗干涉仪的能量反射率。因此在蒸镀过程 中监控镀层的厚度是实验成败的关键。 9
《真空镀膜基础知识》PPT课件
☆☆☆涂装真空镀膜基础知识培训
整理课件
1
培训的五个阶段
真空镀膜的应用范围及应用现状 真空镀膜机原理 真空镀膜机设备图示 车灯镀膜基础流程 真空行业专业术语解释
整理课件
2
真空镀膜应用之范围:
光学
• 反射镜、增透膜、濾光片 • 天文望远镜、建筑玻璃、相机、灯具
电子电路 显示器 元件
整理课件
5
真空镀膜的原理
真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜的产 品,将被镀薄膜基材装在真空蒸镀机中,用真空泵抽真空, 使镀膜中的真空度达 到 1.3×10-2~1.3×10-3Pa,加 热坩锅使高纯度的铝丝(纯度99.99%)在 1200℃~ 1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝。气态铝微粒在移 动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光 亮的金属铝层。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 或基材,镀的材料(金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等,其
• 导电膜、绝缘膜、保护膜 • 逻辑元件、运算器、磁片、CCD • 透明导电膜、摄像管导电膜 • LCD、录像磁头 • 蒸发镍、铝、金属陶瓷 • 电阻、电容、影印机硒鼓
纺织品
• 装饰膜 • 金属花纹、金丝银丝线
模具 消费用品
• 刀具超硬膜
• 级面板、扶手、栏杆、不锈钢薄板、手机外 壳、香烟纸
整理课件
镀SIO保护膜
离子轰击
整理课件
10
来料检验
整理课件
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净化除油
净化除油:使用 特殊的除油剂对 塑料制品进行除 油。
使用方法:将适 量的除油剂注入 容器内,先浸泡 1-3min,然后使 用干净除尘布对 塑料制品擦拭, 擦拭时间是产品 大小而定
真空镀膜技术PPT课件
蒸發源(VaΒιβλιοθήκη or Source)凌國基老師
1
蒸發率
1913年,Langmuir提出,蒸發率為
5.85 ×10-5 ×a P u M (g.cm7.sec1) T
• Pu:10-3 torr蒸氣壓 • M:a Mol of the substance being evaporated • T:Temperature in °K • a:condensation,大約為1 • 所以蒸發率與蒸氣壓最有關。
圖三
圖四
圖五 24
鉬舟DIY
• 步驟四:把鉬片往下摺出把手,把手的目的是用來夾住兩邊的電極,如 圖六、圖七。
圖六
圖七
• 最後小心的把螺絲鬆開,就完成了一個鉬舟。如果怕蒸鍍的材料再加熱 的過程中會濺出來的話,也可以用一樣的工具作一個蓋子放在鉬舟上面。 蓋子上要打幾個洞讓蒸氣由洞口跑出來。這樣一方面可以防止材料飛濺 也可以控制蒸鍍的速率。
如圖一 。
圖一
※ 方形金屬塊的大小因鉬舟的大小不同而有所不同。
• 再來我們要把鉬片剪成適當大小的矩形,如圖二 。 長=兩邊把手長+兩倍舟的深度+舟底的長度 寬=舟的寬度+兩倍舟的深度
圖二 23
鉬舟DIY
• 步驟一:把一塊金屬塊放在鉬片的中間把兩邊向上摺,用另兩塊夾住並 且用螺絲鎖緊,如圖三。
• 步驟二:把鉬片的兩邊向上摺,並且貼緊兩邊的金屬塊如圖四。 • 步驟三:把鉬片的兩邊向內摺,如圖五。
會受到影響的。因此通常鍍金屬都是要快速進行,以免受氧化作
用。
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• 最麻煩的狀況就是氧化物在高溫的時候不會分解,如氧化 鉻。
• 舉例說明:金屬通常都是由表面發揮,除非加熱速度很快, 被鍍物溫度分佈不均、或是金屬表面有一層不透、不揮發 的氧化膜時,此時金屬會在氧化膜內部形成泡泡而濺出質 點,當我們拿出基板上面會出現在如水滴乾掉的水漬痕跡 (原本應該是鍍出一個完整的平面)。
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3、最大限度地行使权力总是令人反感 ;权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊,可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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