真空镀膜实验操作步骤
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。
真空镀膜工艺的原理与实践实验报告

真空镀膜工艺的原理与实践实验报告实验报告实验名称:真空镀膜工艺的原理与实践实验目的:了解真空镀膜的工艺原理和过程,拓展学生视野锻炼其动手能力。
实验装置:本实验采用北京中科科仪生产的SBC-2型多功能试样表面处理机,该处理机是为扫描电镜和电子探针等进行试样制备的设备,可进行真空蒸碳、真空镀膜和离子溅射,它也可以在高纯氩气的保护之下进行多种离子处理。
用本设备处理的试样既可用于样品的外貌观察又可以进行成分分析,尤其是成分的定量分析更为适宜。
本仪器装有分子泵,分子泵系统特别适用于对真空要求高、真空环境好的用户选用。
实验方案及操作:1.按真空镀膜零部件图(图1)安装所需零部件,其中试样放在样品杯上2.在金属蒸发头电极上接上钨丝加热器,将钨丝做成Ⅴ型。
3.将待蒸发物缠到钨丝上。
4.接金属蒸发头引线,盖上钟罩,对钟罩抽真空使其真空度达到7×10-1 ―×10-2Pa。
5.把“蒸发电极选择开关”(8)选取在钨丝所置的电极序号上。
6.按动“档板按钮开关”(12),当挡板处于挡住位置时,立即松开。
7.打开“试样旋转开关”(10),调节“试样转速调节”旋钮(11),使它以适当的速度旋转。
8.旋转“加热电流调节” 旋钮(9),使钨丝加热呈赤红状态,镀膜物质开始熔融后,退去加热电流。
9.按动“档板开关按钮”(12),使挡板打开。
10.进一步旋转“加热电流调节” 旋钮(9),使加热器呈发光状态。
11.当镀膜物质全部蒸发完后,使“蒸发电极选择开关” (8)、“加热电流调节” (9)、“试样旋转开关” (10)、“档板开关按钮” (12)等复位到“0” 处或关闭。
12.按“放气按键”(4),对钟罩内放气,取出试样。
※ 每次蒸镀金属完毕,一定将零件垫片、垫块、垫柱、有机玻璃螺钉、玻璃罩等上的残余金属膜完全清洗干净,或者在蒸镀时对其进行遮盖保护,使其不被蒸上金属,否则金属膜将影响离子处理时加高压实验结果:1样品被镀上被蒸发金属,并且样品表面的金属光泽随镀层厚度的增加而逐渐呈现出镀层j金属的光泽。
真空镀膜仪操作流程

高真空镀膜仪操作流程
1.开启循环水,并检查循环情况和是否漏水。
2.开启电源总阀。
3.打开真空室的手动放气阀放气,放气结束后关闭手动放气阀。
接着打开真空
室盖。
4.放置蒸镀金属和样品,关闭真空室盖。
5.开启真空计,开启机械泵,然后打开前级阀
6.待真空度小于10Pa后开启分子泵。
待真空度小于7*10-4Pa后开始蒸镀(蒸镀
期间不要关闭机械泵、前级阀和分子泵)。
7.蒸镀:
(1)开启并设置膜厚控制系统
(2)开启样品架旋转按钮(5%-10%),并打开样品托挡板。
(3)开启蒸镀电极电源并检查腔体内挡板情况
(4)膜厚仪示数归零。
(5)调节电流值(银38A;金50A)开始蒸镀。
(6)当膜厚达到要求值后先关挡板后,再将电流调节阀归零,并盖住样品托。
8.关闭设备
(1)关闭真空计!!!!
(2)关闭分子泵,当分子泵示数为零时,关闭前级阀,最后关闭机械泵。
(3)打开真空室手动放气阀,放气结束后再关闭放气阀。
(4)取出样品(此时可以放置下一次要蒸的样品)
(5)开启真空计,打开机械泵,前级阀,将真空室抽真空至10Pa以下。
(6)关闭真空计,关闭前级阀和机械泵。
(7)关闭设备总电源和墙上总电源以及循环水系统。
若出现异常,请先关闭分子泵!!!
紧急情况,请关闭总电源!!!!。
真空镀膜实验操作步骤

真空镀膜本实验应用真空蒸发的方法:即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来获得一质量优良的金属膜。
●真空镀膜机真空镀膜机结构图●蒸发系统蒸发系统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。
蒸发源真空蒸发实验的具体操作步骤:1. 检查真空镀膜机及复合真空计上各开关,并它们全部置在“关”的位置(特别是复合真空计上的规管电源一定要置在“关”的位置);2. 接通真空镀膜机总电源,再把钟罩操作旋钮拨至“钟罩升”,等钟罩升至适当位置后拨至“关”;3. 把制作薄膜的铝材处理后放置在蒸发源的适当位置,再用挡板挡住蒸发源;把经清洗、干燥处理后的玻璃片放置在工作架的适当位置;然后把钟罩操作旋钮拨至“钟罩降”使钟罩降至最低位置后拨至“关”;4. 接通复合真空计电源,校准“测量2”的加热电流为98 mA,然后旋钮旋到“测量2”;5. 接通真空镀膜机冷却水源,再接通真空镀膜机的“机械泵及扩散泵”电源,“拉”低阀,用“测量2”监测钟罩内的气压变化,记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值下降为5Pa后,“推”低阀,改用“测量1”监测系统内的气压变化(确认“测量1”的加热电流为98 mA),直到系统内的气压值为5Pa时,“开”高阀;6. 再次采用“测量2”监测钟罩内的气压变化,记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值为0.1Pa后,接通复合真空计上的规管电源,启用电离规管对钟罩内的气压变化进行监测并记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值下降为0.015Pa 以下;7. 用电源插销接通所选用的蒸发源“电极”,再接通“烘烤、蒸发”电源,调节其电流强度为30 A并维持约1分钟,移开挡板,继续增大电流至45A并维持30秒,然后把电流强度调节为零,同时关闭复合真空计上的规管电源!!!8. 在进行抽气10分钟后,“关”高阀,“机械泵及扩散泵”改接为“机械泵”;9. 机械泵继续开动,水源不关,开风扇吹扩散泵……30分钟后接通“充气阀”对钟罩内“充气”,待充气完成后升钟罩,取出镀膜片;10. 再经半小时后关机械泵、水源及总电源。
真空镀膜机操作指导

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本实验通过介绍蒸发镀膜原理,掌握蒸发镀膜的操作方法。
真空镀膜技术在电真空、无线电、光学、固体物理、原子能和空间技术中有广泛的应用。
真空镀膜原理:蒸发镀膜机理蒸发镀膜是真空镀膜的一种,它是在高真空条件下将物质加热到沸腾状态,沸腾出来的原子或分子溅落在固体材料表面,形成一层或多层膜的方法。
凡是在沸腾温度下不分解或不变性的物质都可以用此法蒸镀成膜。
蒸发原子的成膜过程比较复杂,这里只能粗略描述如下:溅落原子首先被固体表面吸附,当表面温度低于某一临界温度时,原子开始“核化”——部分原子凝聚成团,出现若干“岛”,然后这些“岛”逐渐吸收周围的原子而长大,众多的“岛”相互连接成一片而成一块连续的膜。
蒸发镀膜的条件主要有两个,分别介绍如下:高真空我们希望蒸发出来的原子或分子不要受空气分子的阻挡而直接溅落到固体的表面,这样,蒸发镀膜的速度高,成膜质量也好。
相反,如果真空度低,有大量的空气分子存在,一方面,蒸发出来的原子或分子与空气分子碰撞,阻碍了膜材分子的扩散,降低了蒸镀的速度,影响了膜的均匀性,另一方面,空气的导热使得膜材的温度不能很快地升高,必然要加大加热功率;更有甚者,空气的存在可能使膜材的某些成分氧化,引起成分变性;在连接着抽气机的情况下,若不能很快完成镀膜,膜料将被抽走。
因此,蒸发镀膜需要在高真空条件下进行。
当然,真空度也不需要绝对地高。
事实上,只要分子的平均自由程大于膜材到基底的距离即可。
如果膜材到基底的距离为10 --20cm,根据自由程公式(d是分子的直径,n是分子数密度)不难估计真空度在Pa以上就可以满足要求。
实验二十七 真空镀膜实验

真空镀膜实验
【教学目的】
1.了解并学习真空的特点、获得和测量
2.学习用热蒸发法制备金属薄膜
3.学习用干涉显微镜测量薄膜的厚度
【教学内容】
1.真空的基本特点
2.真空的获得,主要包括机械泵和分子泵的工作原理以及真空泵性能的主要指标3.真空的测量,包括各种真空计的原理以及测量范围
4.薄膜的制备,重点是蒸发法
5.结合实验仪器介绍实验内容以及实验过程中需要注意的问题
6.薄膜制备完以后,讲解干涉显微镜的用法,让学生独立测出薄膜的厚度
【教学难点】
1.玻璃罩一定要与底座密合好
2.实验开始抽真空时,直接按下高真空键即可。
而实验结束时,则需要先按下低真空键,等气压不变时,再按放气键。
3.加电时,电流要慢慢加到30A左右,不要超过35A
4.实验结束后一定要把仪器关掉,拔掉电源后再打开玻璃罩,注意安全。
5.干涉显微镜一定要先调好焦距,再调干涉条纹测厚度。
【教学要求】
独立的制备均匀的薄膜,并用干涉显微镜测出厚度
【问题讨论】
开始镀膜时,加上电流后,气压会有一个非常大的增大,为什么?。
真空镀膜

实验二十六真空镀膜料沉积到基片表面形成单层或多层薄膜的过程。
真空镀膜技术发展很快,从上世纪四十年代开始,到如今已成为以电子学为中心的电子、光学、钟表、宇航等工业部门不可缺少的新技术、新方法,有着十分广泛的应用前途。
根据实验条件,现以真空蒸镀、真空离子溅射为例介绍真空镀膜的基本原理和工艺过程。
【实验目的】z了解和掌握真空蒸发镀膜的原理和实验方法,完成Al反射镜的制作;z了解和掌握真空离子溅射镀膜的原理和实验方法,完成Cu反射镜的制作;【实验内容】(二选一)z蒸发制作Al反射镜;z离子溅射制作Cu反射镜;【实验原理】本实验主要介绍真空蒸发镀膜和真空离子溅射镀膜两种镀膜方法。
一、真空蒸发镀膜真空蒸发镀膜(简称蒸镀)是在真空条件下,用蒸发器加热蒸发物质使之汽化,蒸发粒子流直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
蒸镀是物理气相沉积(PVD)技术中发展最早、应用比较广泛的镀膜技术,具有设备与工艺相对比较简单,即可沉积非常纯净的膜层,又可制备具有特定结构和性质的膜层等特点,是至今非常重要的镀膜技术之一。
1、蒸镀原理图1为真空蒸发镀膜原理示意图。
其主要部分有:真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;蒸发源或蒸发加热器,反之蒸发材料并对其进行加热;基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;基板加热器及测温装置等。
1基片加热器;2真空室;3基片架;4基片;5膜层材料;6蒸发舟;7蒸发热源;8排气口;9密封圈;10挡板;11膜材蒸气流图1 真空蒸发镀膜结构示意图顺利实现真空蒸发镀膜需要两个条件,蒸发过程中的真空条件和镀膜过程中的蒸发条件。
(1)蒸发过程中的真空条件蒸发镀膜过程中,从膜层材料表面蒸发的粒子以一定的速度在空间沿直线运动,直到与其它粒子碰撞改变运动方向。
当真空室内气相中额粒子浓度和残余气体的压力足够低时,蒸发的粒子从蒸发源到基片之间可以保持直线飞行,否则就会产生碰撞二改变运动方向。
增加真空室内残余气体的平均自由程,减少其于蒸设蒸距为L,并把L看成蒸气分子已知的实际行程,m为气体分子的平均自由,在相距为L的蒸发源与基片间发生碰程,从蒸发源蒸发出来的蒸气分子数为N撞二散射的蒸气分子数为N,而且假设蒸发粒子主要与残余气体的原子或分子碰1撞而散射,则有:)exp(101m LN N −−= (1)在室温25℃和气体压迫为p(Pa)时,残余气体分子的平均自由程m为:p m 665.0=(2)根据公式2计算可知,室温下,真空度为10-2Pa时,m为66.5cm,即一个分子在与其他分子发生两次碰撞之间约飞行66.5cm。
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。
真空镀膜流程

真空镀膜流程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:真空镀膜是一种常用的表面处理技术,通过在真空环境下将不同种类的材料蒸发或溅射到基材表面上,形成一层薄膜来改变基材的性能和外观。
真空镀膜流程通常包括预处理、真空蒸发或溅射、膜层沉积和后处理等几个步骤。
首先是预处理阶段。
在进行真空镀膜之前,需要对待处理的基材进行严格的清洁和表面处理,以确保薄膜的附着力和性能。
通常使用化学清洗、机械打磨或喷砂等方法,去除表面的污垢、氧化物和其他杂质,使基材表面变得光滑、干净,有利于后续的膜层沉积。
接下来是进入真空蒸发或溅射的阶段。
在真空室中,通过加热或电子束等方式,将目标材料加热至一定温度,使其蒸发或溅射到基材表面上。
蒸发是将材料加热至其蒸发温度,使其由固态直接转变为气体态,然后沉积在基材表面上;而溅射是利用离子轰击等方式将材料溅射到基材表面上。
通过调节蒸发或溅射过程中的参数,如温度、压力、沉积速率等,可以控制薄膜的厚度、成分和结构。
随后是膜层沉积阶段。
在蒸发或溅射过程中,目标材料被沉积在基材表面上,形成一层均匀的薄膜。
薄膜的性能取决于沉积过程中各种参数的控制,如沉积速率、均匀性、结晶度等。
通常在沉积过程中需要监控和调节这些参数,以确保薄膜的质量和性能符合要求。
最后是后处理阶段。
在薄膜沉积完成后,通常需要进行一些后处理工艺,以提高薄膜的结晶度、光学性能和耐腐蚀性能。
常见的后处理方法包括热处理、氧化处理、沉积二次蒸发等。
通过这些后处理工艺,可以进一步改善薄膜的性能和外观,使其更加适合各种应用场合。
真空镀膜流程是一个复杂的过程,需要对各个环节进行严格控制和优化,以确保薄膜的质量和性能达到要求。
随着科技的发展和应用领域的不断拓展,真空镀膜技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
第二篇示例:真空镀膜技术是一种在真空环境下进行的表面处理技术,通过将目标材料(如金属、陶瓷、塑料等)加热蒸发并沉积在基材表面来形成一层薄膜的过程。
真空镀膜广泛应用于光学、电子、航空航天等领域,具有耐磨、隔热、导电、防护等优良性能。
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。
(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

真空镀膜实验实验目的:1.了解真空技术的基本知识;2.掌握低‘高真空的获得与测量的基本原理及方法;实验器材:DH2010型多功能真空实验仪实验原理: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。
真空镀膜是在真空室中进行的(一般气压低于1.3×10-2Pa),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SiO2ZnS)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。
以下仅就源加热方式、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。
(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。
其选取原则为:a.加热器所用材料有良好的热稳定性,其化学性质不活泼,在达到蒸发温度时材料本身的蒸汽压要足够低。
b.加热器材料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。
c.要求线圈装加热器所用材料热能与蒸发物有良好的浸润,有较大的表面张力。
d.被蒸发物与加热器材料的互溶性必须很低,不产生合金。
e.对于不易制成丝状,或被蒸发物与丝状加热器的表面张力较小时,可采用舟状加热器。
日前常用钨丝加热器蒸发铝,用钼舟加热器蒸发银、金化锌、氟化镁等材料,与电阻器配合的关键部件是低压大电流变压器,对不同的蒸发材料及加热器可将电流分配塞置于相应位置,以保证获得合适的功率。
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。
真空蒸镀实验操作流程

真空镀膜实验操作流程
1.取下法兰(左窗先下螺丝,玻璃用吸盘吸起),将衬板取出(锡纸包裹上法兰;
左窗盖住),除尘纸轻微擦拭,酒精将薄膜展开,待酒精挥发5分钟,再放入腔室,裁剪部分金丝放入钨丝上,橡胶圈涂抹脂类,拧上螺丝(上法兰两长两短)。
2.开机械泵、磁电机、分子泵、复合真空计等(右边排插),打开真空泵显示,
待压强显示达到5×10-2时,打开下方分子泵开关,打开分子泵风扇(左边排插),启动分子泵,等待2h左右。
3.加上水冷;打开薄膜厚度仪器;盖上左窗面板;打开电源机箱加电流(慢慢
加,控制镀膜rate在1.5左右;电流最终加到13左右)待膜厚度达到0.15左右开始降电压(慢慢降,控制最后膜厚度到0.2左右)最后关闭电源机箱;关闭测厚仪;停止分子泵,等待1h后显示为预准备状态时关闭分子泵开关,然后将电源逐一关闭,慢慢拧开阀门,待腔室气压与外界一致,取下法兰与左窗,取出衬板,左窗与上口处锡纸包裹,将膜翻面,再放入腔室,拧上螺丝。
图1.真空蒸镀实验系统
图2.仪表系统(测厚仪、低压电源以及真空计)
图3.薄膜蒸金结果。
真空镀膜操作流程

真空镀膜操作流程一、准备工作在进行真空镀膜操作之前,首先需要进行一系列的准备工作。
包括准备好需要被镀膜的基材,清洁基材表面,确保表面没有杂质和污垢。
同时,还需要准备好镀膜材料,根据不同的需求选择合适的镀膜材料。
二、装载基材将准备好的基材装载到真空镀膜设备中。
装载时要注意避免基材的表面受到损伤或污染。
装载后,需要将设备密封好,确保设备内部形成一个相对封闭的空间。
三、抽真空在装载好基材后,需要对设备进行抽真空操作。
抽真空的目的是将设备内部的气体抽除,创造一个真空环境。
抽真空的过程中,需要逐渐降低设备内的压力,直到达到所需的真空度。
抽真空时要注意控制抽气速度和抽气量,以免对基材造成不良影响。
四、加热处理在达到所需真空度后,需要对装载的基材进行加热处理。
加热的目的是提高基材的温度,使其在镀膜过程中更容易与镀膜材料反应。
加热的温度和时间要根据具体的镀膜材料和要求进行调整。
五、镀膜在基材加热到适当温度后,可以开始进行镀膜操作。
镀膜主要是将镀膜材料蒸发并沉积在基材表面。
镀膜材料通常放置在镀膜源中,通过加热或其他方式使其蒸发。
蒸发的镀膜材料会在真空中扩散,并最终沉积在基材表面上。
镀膜的厚度可以根据需要进行调整,通过控制镀膜材料的蒸发时间和速度来实现。
六、冷却与卸载在完成镀膜后,需要对基材进行冷却处理。
冷却的目的是使镀膜材料固化,并增强附着力。
冷却的时间和方式可以根据具体的镀膜材料和要求进行调整。
冷却完成后,可以将镀膜好的基材从设备中取出,并进行后续的处理和检测。
七、清洁与维护在完成真空镀膜操作后,需要对设备进行清洁和维护工作。
清洁设备的目的是去除设备内的残留杂质和污垢,保持设备的工作效率和稳定性。
维护设备的目的是修复和更换设备中的损坏部件,确保设备的正常运行。
总结:真空镀膜操作流程包括准备工作、装载基材、抽真空、加热处理、镀膜、冷却与卸载、清洁与维护等步骤。
每一步骤都需要仔细操作,确保镀膜的质量和效果。
通过正确的操作流程,可以实现对基材表面的镀膜,提高其光学、电学、机械等性能,满足不同领域的需求。
真空镀膜机操作流程

真空镀膜机操作流程
一、准备工作。
1. 确认真空镀膜机的工作状态,检查设备是否完好。
2. 准备好需要镀膜的材料和目标物体。
3. 清洁目标物体表面,确保表面干净无尘。
二、开机操作。
1. 打开真空镀膜机的电源开关,待设备启动完成后进入下一步操作。
2. 启动真空泵,将系统抽真空至所需的工作压力。
三、镀膜操作。
1. 将待镀膜的材料放置在镀膜室内,注意安放位置和方向。
2. 打开镀膜室的加热系统,使其达到所需的温度。
3. 启动镀膜源,将镀膜材料加热至蒸发状态。
4. 控制镀膜源的蒸发速度和时间,确保均匀的镀膜层厚度。
5. 监控镀膜过程中的真空度和温度变化,及时调整参数以保证镀膜质量。
四、结束操作。
1. 关闭镀膜源和加热系统,停止镀膜操作。
2. 等待镀膜室内压力恢复至大气压,然后打开镀膜室门。
3. 将镀膜完成的物体取出,放置在通风处冷却。
4. 关闭真空泵和真空镀膜机的电源开关,完成操作。
五、清洁和维护。
1. 清洁镀膜室内表面和镀膜源,确保设备清洁。
2. 定期检查和维护真空镀膜机的各项部件,保证设备正常运转。
六、安全注意事项。
1. 在操作真空镀膜机时,要注意防止镀膜材料的挥发物对人体
的伤害,做好防护措施。
2. 注意设备的电气安全,避免触电和短路等事故发生。
3. 在操作过程中要严格遵守设备操作规程,确保人身和设备安全。
以上即是真空镀膜机的操作流程,希望能够对您的工作有所帮助。
如有任何疑问,请及时咨询设备厂家或专业人士。
真空镀膜操作流程

真空镀膜机操作流程
1打开冷凝水。
2调节好舟,放一颗银粒到舟(4号舟)上,放置石英片(镀银的面朝下)。
3 打开总电源,进入操作界面,将样品和4号舟的挡板复位。
4开电流,看电路是否连通。
5关闭通空气阀门,打开机械泵,开机械泵阀门,抽真空至10Pa以下。
6关闭机械泵阀门,打开分子泵,打开分子泵阀门,抽真空至6*10-5Pa。
7 开电流加热装置,电流缓慢增大30-40A,70-80A,打开旋转开关,将样品和4号舟的挡板打开,打开样品旋转装置。
8在电流缓慢增大过程中,打开膜厚度检测装置。
加至140A时,此时金属增发,开始镀膜。
等膜厚到达35nm-40nm时关闭电流。
9关闭分子泵阀门,在操作界面关闭分子泵,等转速降为0时,可关闭分子泵电源。
10打开放气阀,放气完毕,取出样品。
11关闭通空气阀门,打开机械泵,开机械泵阀门,抽真空至10Pa以下。
12关总电源,关冷凝水,实验结束。
真空镀膜流程

真空镀膜流程主要包括以下步骤:
镀前准备:对基材(镀件)进行除油、除尘等预处理,以保证镀件的整洁、干燥,避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。
此外,还要对蒸发源、真空室镀件夹具进行清洗,并安装蒸发源、装镀件。
抽真空:当真空室内的真空度达到镀膜要求,即1.5×103Pa以下时,可以开始镀膜。
镀膜:开启蒸发源电源,点亮电子枪,使电子枪预热约5分钟左右。
膜料一般需要有一个预熔过程,当电子枪的温度达到镀膜要求时,电子枪发出的电子束聚焦到膜料表面,这时电子束扫过膜料表面,以去除膜料中含有的气体。
预熔过程完成后,蒸发源上方挡板开启,膜料被蒸发产生的蒸汽不断沉积到基片上。
镀膜过程中需要时刻观察监控系统中膜料的沉积速率,当沉积速率发生较大范围的波动时,需关闭蒸发源电源,检查电子枪。
镀膜结束:当薄膜的厚度达到预定厚度时,关闭蒸发源电源,停止镀膜。
真空室温度自然冷却20分钟后,关闭分子泵,当分子泵转速为零时,关闭机械泵。
取样品:打开真空室充气阀,使真空室中充满空气,当真空室气压与外界气压相等时,打开真空室门,取出放置在基片架上的基片。
以上步骤完成后,真空镀膜流程就结束了。
在实际操作中,需要根据具体的镀膜材料和设备进行调整和优化,以获得最佳的镀膜效果。
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.。
真空镀膜流程

真空镀膜流程真空镀膜是一种常见的表面处理技术,通过在物体表面形成一层均匀而致密的薄膜来提高其性能。
这项技术被广泛应用于光学器件、电子元件、装饰材料等领域。
真空镀膜的流程通常包括以下几个步骤。
首先是准备工作,包括清洗和处理待镀物表面。
清洗可以去除表面的污垢和氧化层,使待镀物表面更加干净。
处理待镀物表面可以增加其粘附性和耐久性,通常采用化学处理或物理处理的方法。
接下来是真空腔室的抽真空。
将待镀物放置在真空腔室中,并通过抽真空设备将腔室内的气体抽出,创建一个高真空环境。
这是真空镀膜的基础,因为在真空中,薄膜的形成更加均匀,同时也能避免氧气等对薄膜形成的干扰。
在达到所需真空度后,开始进行镀膜过程。
通常使用蒸发或溅射等方法将镀材在真空环境中加热或激发,使其蒸发或溅射成薄膜,然后沉积在待镀物表面上。
这些镀材可以是金属、合金或者化合物,根据不同的应用需求选择。
镀膜过程中的控制非常重要。
通过控制镀材的温度、蒸发速率、沉积速率等参数,可以调控薄膜的厚度、成分和结构。
这些参数的控制需要精确的仪器设备和严密的操作,以确保薄膜的质量和性能。
最后是薄膜的后处理。
通常是将镀膜过程中产生的气体排出,并对薄膜进行表面处理,以提高其光学性能、机械性能或者化学稳定性。
后处理可以包括退火、氧化等步骤,以进一步改善薄膜的性能。
总的来说,真空镀膜是一项复杂而精细的工艺。
它不仅需要高度的技术和设备支持,还需要操作人员的经验和技巧。
通过精心的准备、严密的控制和有效的后处理,真空镀膜可以制备出高质量的薄膜,提高物体的性能和附加值。
真空镀膜技术的发展为人类带来了许多便利和进步。
它不仅可以改善光学器件的透射性能,提高电子元件的导电性能,还可以为装饰材料赋予更多的色彩和光泽。
同时,真空镀膜也为科学研究提供了重要的实验手段,例如制备新材料、研究材料表面性质等。
在未来,随着科技的不断进步,真空镀膜技术将会得到更广泛的应用和发展。
人们对于薄膜性能的要求将会更高,对于镀材和镀层结构的研究也将更深入。
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真空镀膜
本实验应用真空蒸发的方法:即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来获得一质量优良的金属膜。
●真空镀膜机
真空镀膜机结构图
●蒸发系统
蒸发系统
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
真空蒸发实验的具体操作步骤:
1. 检查真空镀膜机及复合真空计上各开关,并它们全部置在“关”的位置(特别是复合真空计上的规管电源一定要置在“关”的位置);
2. 接通真空镀膜机总电源,再把钟罩操作旋钮拨至“钟罩升”,等钟罩升至适当位置后拨至“关”;
3. 把制作薄膜的铝材处理后放置在蒸发源的适当位置,再用挡板挡住蒸发源;把经清洗、干燥处理后的玻璃片放置在工作架的适当位置;然后把钟罩操作旋钮拨至“钟罩降”使钟罩降至最低位置后拨至“关”;
4. 接通复合真空计电源,校准“测量2”的加热电流为98 mA,然后旋钮旋到“测量2”;
5. 接通真空镀膜机冷却水源,再接通真空镀膜机的“机械泵及扩散泵”电源,“拉”低阀,用“测量2”监测钟罩内的气压变化,记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值下降为5Pa后,“推”低阀,改用“测量1”监测系统内的气压变化(确认“测量1”的加热电流为98 mA),直到系统内的气压值为5Pa时,“开”高阀;
6. 再次采用“测量2”监测钟罩内的气压变化,记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值为0.1Pa后,接通复合真空计上的规管电源,启用电离规管对钟罩内的气压变化进行监测并记录相应的P(t)~t 曲线,直到钟罩内的气压值下降为0.015Pa 以下;
7. 用电源插销接通所选用的蒸发源“电极”,再接通“烘烤、蒸发”电源,调节其电流强度为30 A并维持约1分钟,移开挡板,继续增大电流至45A并维持30秒,然后把电流强度调节为零,同时关闭复合真空计上的规管电源!!!
8. 在进行抽气10分钟后,“关”高阀,“机械泵及扩散泵”改接为“机械泵”;
9. 机械泵继续开动,水源不关,开风扇吹扩散泵……30分钟后接通“充气阀”对钟罩内“充气”,待充气完成后升钟罩,取出镀膜片;
10. 再经半小时后关机械泵、水源及总电源。