东北大学真空镀膜技术培训PVD物理气相沉积
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技术
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
1. wenku.baidu.com空镀膜概论
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
真空技术讲义
真空镀膜（一）：
PVD物理气相沉积
主讲人：巴德纯
经作者授权，版权所有归东北大学真空与流体工程研究中心与原作者共有。未经本中心及原著者同意， 任何人或任何单位不得私自拷贝、刻录、传播、转载本讲义，或用于商业用途。
主要内容
1. 真空镀膜概论 2. 真空蒸发镀膜 3. 真空溅射镀膜 4. 真空离子镀膜和离子束沉积
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
蒸发镀膜成膜条件 真空条件 蒸发条件 清洗条件
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
真空条件 蒸镀室内真空度应高于10-2Pa 室内残余气体的分子到达基片表面上的几率<膜 材的蒸发速率
N1 ~ L曲线 N0 λ
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
蒸发条件 蒸发速率应足够大以达到工艺要求的沉积速率 （kg/m2s）
1.1 真空镀膜技术
真空镀膜 在真空条件下利用某种方法，在固体
表面上镀一层与基体材料不同的薄膜材料， 也可以利用固体本身生成一层与基体不同 的薄膜材料，即真空镀膜技术。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
真空蒸发镀膜原理图
1. 基本加热电源 2. 真空室 3. 基片架 4. 基片 5. 膜材 6. 蒸发舟 7. 加热电源 8. 抽气口 9. 真空密封 10. 挡板 11. 蒸汽流
2.1 真空蒸发镀膜原理
将膜材置于真空中，通过蒸发源对其加热 使其蒸发，蒸发的原子或分子从蒸发源表 面逸出。由于高真空气氛，真空室中气体 分子的平均自由程大于真空室的线性尺寸， 故此蒸汽分子很少与其它分子相碰撞，以 直线方式达到基片表面，通过物理吸附和 化学吸附凝结在基片表面，形成薄膜。这 就是真空蒸发镀膜的基本原理。
1.2 真空镀膜特点
在真空条件下镀膜，膜不易受污染，可获 得纯度高、致密性好、厚度均匀的膜层。
膜材和基体材料有广泛的选择性，可以制 备各种不同的功能性薄膜。
薄膜与基体附着强度好，膜层牢固。 对环境无污染。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
2.2 蒸发源
按加热方式分类： 电阻加热式 电子束加热式 感应加热式 空心阴极等离子体电阻式加热式 激光束加热式
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
——
电 阻 加 热 式 蒸 发 丝源
1.4 真空镀膜的应用
薄膜的应用非常广泛，它可以应用于电子、 机械、光学、能源、轻工、食品、建筑、 装饰等工业方面以及传感器、变换器等。 此外，塑料表面金属薄膜以及金属表面的 塑料薄膜广泛应用于日常生活各方面。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
真 空 表 面 处 理 技 术 的 分 类
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
较各 种 干 式 镀 膜 技 术 的 比
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
1.3 真空镀膜技术分类
物理气相沉积（PVD）
如：热蒸发沉积、溅射沉积、离子镀和分子束外延
化学气相沉积（ CVD）
如：热化学气相沉积、光化学气相沉积、等离子体化 学气相沉积
物理-化学气相沉积（PCVD）
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
某些金属蒸气压与温度的关系曲线
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
清洗条件 基片应进行镀前处理（粗糙度小，表面上无污染 物，无氧化化层等）
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
薄 膜 的 应 用
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
2. 真空蒸发镀膜
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
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1. wenku.baidu.com空镀膜概论
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真空技术讲义
真空镀膜（一）：
PVD物理气相沉积
主讲人：巴德纯
经作者授权，版权所有归东北大学真空与流体工程研究中心与原作者共有。未经本中心及原著者同意， 任何人或任何单位不得私自拷贝、刻录、传播、转载本讲义，或用于商业用途。
主要内容
1. 真空镀膜概论 2. 真空蒸发镀膜 3. 真空溅射镀膜 4. 真空离子镀膜和离子束沉积
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蒸发镀膜成膜条件 真空条件 蒸发条件 清洗条件
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真空条件 蒸镀室内真空度应高于10-2Pa 室内残余气体的分子到达基片表面上的几率<膜 材的蒸发速率
N1 ~ L曲线 N0 λ
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蒸发条件 蒸发速率应足够大以达到工艺要求的沉积速率 （kg/m2s）
1.1 真空镀膜技术
真空镀膜 在真空条件下利用某种方法，在固体
表面上镀一层与基体材料不同的薄膜材料， 也可以利用固体本身生成一层与基体不同 的薄膜材料，即真空镀膜技术。
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真空蒸发镀膜原理图
1. 基本加热电源 2. 真空室 3. 基片架 4. 基片 5. 膜材 6. 蒸发舟 7. 加热电源 8. 抽气口 9. 真空密封 10. 挡板 11. 蒸汽流
2.1 真空蒸发镀膜原理
将膜材置于真空中，通过蒸发源对其加热 使其蒸发，蒸发的原子或分子从蒸发源表 面逸出。由于高真空气氛，真空室中气体 分子的平均自由程大于真空室的线性尺寸， 故此蒸汽分子很少与其它分子相碰撞，以 直线方式达到基片表面，通过物理吸附和 化学吸附凝结在基片表面，形成薄膜。这 就是真空蒸发镀膜的基本原理。
1.2 真空镀膜特点
在真空条件下镀膜，膜不易受污染，可获 得纯度高、致密性好、厚度均匀的膜层。
膜材和基体材料有广泛的选择性，可以制 备各种不同的功能性薄膜。
薄膜与基体附着强度好，膜层牢固。 对环境无污染。
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2.2 蒸发源
按加热方式分类： 电阻加热式 电子束加热式 感应加热式 空心阴极等离子体电阻式加热式 激光束加热式
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
——
电 阻 加 热 式 蒸 发 丝源
1.4 真空镀膜的应用
薄膜的应用非常广泛，它可以应用于电子、 机械、光学、能源、轻工、食品、建筑、 装饰等工业方面以及传感器、变换器等。 此外，塑料表面金属薄膜以及金属表面的 塑料薄膜广泛应用于日常生活各方面。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
真 空 表 面 处 理 技 术 的 分 类
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
较各 种 干 式 镀 膜 技 术 的 比
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1.3 真空镀膜技术分类
物理气相沉积（PVD）
如：热蒸发沉积、溅射沉积、离子镀和分子束外延
化学气相沉积（ CVD）
如：热化学气相沉积、光化学气相沉积、等离子体化 学气相沉积
物理-化学气相沉积（PCVD）
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某些金属蒸气压与温度的关系曲线
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
清洗条件 基片应进行镀前处理（粗糙度小，表面上无污染 物，无氧化化层等）
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薄 膜 的 应 用
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2. 真空蒸发镀膜
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