真空鍍膜就是（shì）置待鍍材（cái）料和被鍍基板於真空室內，采用一定方法加熱待鍍材料，使之蒸發或升華，並（bìng）飛行（háng）濺射到被鍍基板表麵凝聚成（chéng）膜的工藝（yì）。
    在（zài）真空條件下成膜有很多優點：可減少蒸發材料的原子、分子在飛向基板過程中於（yú）分子的碰撞，減少（shǎo）氣體中的活性分子和蒸發源（yuán）材料（liào）間的化學反應（如氧化等），以及減少成膜過程中氣體分子進入薄膜中（zhōng）成為雜質的量，從而提供（gòng）膜層的致密度、純度、沉積速率和（hé）與基板的附著力。通常真空蒸鍍要求成膜室內（nèi）壓力等於或低於10-2Pa，對於蒸發源與基板距離較遠和薄膜質量要求很高的場（chǎng）合，則要求壓力更低。
    主要分為一下幾類：
    蒸發鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。
    蒸發鍍膜：通（tōng）過加熱蒸發某種物質使其沉積在固體表（biǎo）麵，稱（chēng）為蒸發（fā）鍍膜。這種方法最早由M.法拉第於1857年提出，現代已成為常用鍍膜技術（shù）之一。
    蒸發物質如金屬、化合物等置於坩堝內或掛在熱絲上作為蒸發（fā）源，待鍍（dù）工件，如（rú）金屬、陶瓷、塑料等基片置於坩堝前方。待係（xì）統抽至高真空後，加熱（rè）坩堝使其中的物質蒸發。蒸發物質的原子或分子（zǐ）以冷凝方式沉積在基片表（biǎo）麵。薄膜厚度可由數百埃至數微米。膜厚決定於蒸發（fā）源的蒸發速（sù）率和時間（或決定於裝料量），並與源和基片的距離（lí）有關。對於大麵（miàn）積鍍膜，常采用（yòng）旋轉基片或多蒸發源的方式以保證膜（mó）層（céng）厚度的均勻性。從蒸發源到基片的距（jù）離應小於（yú）蒸（zhēng）氣分子在殘餘（yú）氣（qì）體中的（de）平均自由程，以免蒸氣（qì）分子與殘氣分（fèn）子碰撞引起（qǐ）化學作（zuò）用。蒸氣分子平均動能約（yuē）為（wéi）0.1～0.2電子伏。
    蒸發源有三種類型。①電（diàn）阻加熱源：用難熔金屬如鎢、鉭製成舟（zhōu）箔或絲狀,通以電流,加（jiā）熱在它上方（fāng）的或置於坩堝（guō）中（zhōng）的蒸發物質（圖1[蒸發鍍膜設備示意（yì）圖]）電阻加（jiā）熱源主要用於（yú）蒸發Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高頻感應加熱源：用高頻感應電流加熱（rè）坩堝和蒸發物質。③電子束加熱源：適用於蒸發溫度較高（不低（dī）於2000[618-1]）的（de）材料，即用電子（zǐ）束（shù）轟擊材料使其蒸發。
   蒸發鍍膜與其他（tā）真空鍍膜方（fāng）法相比（bǐ），具有較高的沉（chén）積速（sù）率，可鍍製單質和不易熱分解的（de）化合物（wù）膜。
   為（wéi）沉積高純單（dān）晶膜層，可采用分子束（shù）外延方法。生長（zhǎng）摻雜的GaAlAs單晶層的分子（zǐ）束外延裝置如圖2[ 分子束外延裝置示意圖]。噴（pēn）射爐中裝有分子束源，在超高真空下當（dāng）它被加熱到一定溫度（dù）時，爐中（zhōng）元素以束狀分子流射向基片（piàn）。基片被加熱到一定（dìng）溫度，沉積在基片上的分子可以徙動（dòng），按（àn）基片晶格次序生（shēng）長結晶（jīng）用分子束外延法可獲得所需（xū）化學計量（liàng）比的高純化合物（wù）單（dān）晶膜，薄膜最慢（màn）生長速度可（kě）控製在（zài）1單層／秒。通過控製擋板,可精（jīng）確地做出所（suǒ）需成（chéng）分和結構的單（dān）晶薄膜。分子束外延法（fǎ）廣泛用於製造各種光集成器件和各種超晶格結構薄膜。
   濺射鍍膜：用高能粒（lì）子轟擊固體表麵時能使固體表（biǎo）麵的粒子獲得能量並逸出表麵（miàn），沉（chén）積在基片上（shàng）。濺射現象（xiàng）於1870年開（kāi）始用於鍍（dù）膜技術，1930年以後由於提高了沉積速率而逐漸用於工業生產。常用的二極濺射設備如圖3[ 二極（jí）濺射示意圖]。通常將欲沉積的材料製成板材——靶,固（gù）定在（zài）陰極上。基（jī）片置於正對靶麵的陽極上,距靶幾厘米。係統抽至高真空後（hòu）充入（rù） 10-1帕的氣體（通常為氬氣），在陰極和陽極間加幾千伏電壓（yā），兩極間即產生輝光放（fàng）電。放電產（chǎn）生的正離（lí）子在電（diàn）場作用下飛向陰極，與靶（bǎ）表麵（miàn）原子碰撞，受碰撞（zhuàng）從靶麵（miàn）逸出（chū）的靶原（yuán）子稱為濺射原子,其能量在1至幾十電子伏範圍。濺射原子在（zài）基片（piàn）表麵沉積成（chéng）膜。與（yǔ）蒸發（fā）鍍膜不同，濺射鍍膜不受膜材熔點的限製（zhì）,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難熔物質。濺射化合物膜可用反應濺（jiàn）射法，即將反應氣體 (O、N、HS、CH等)加入Ar氣中,反應氣體及（jí）其離子與靶原子或濺射原子發生（shēng）反應生成化合物（wù）（如氧化物、氮（dàn）化物等）而（ér）沉積在基片上。沉積絕緣膜可采用（yòng）高頻濺（jiàn）射法。基（jī）片裝在接地的（de）電極上，絕緣靶（bǎ）裝在（zài）對麵的電極上。高頻電源一端接地，一（yī）端通過匹配網（wǎng）絡（luò）和隔直流電容接到裝有絕緣靶的電極上。接通高頻電源後，高（gāo）頻電壓不斷改變極性。等離子體中的電子和正離子在電壓的正半周和負半周分別打到絕（jué）緣靶上。由於電子遷（qiān）移率（lǜ）高於正離（lí）子，絕緣（yuán）靶表麵帶負電，在達到動態平衡時，靶處於負的偏置電位，從（cóng）而使正離子對靶的濺射持續進行。采用磁控濺射可使沉積速率比非磁控濺射提高近（jìn）一個數量級。
   離子鍍：蒸發物質的分子被電子碰撞電離後以（yǐ）離子沉積在固體表麵，稱為離子鍍（dù）。這種技術是D.麥托克斯於1963年提出的。離子鍍是真空蒸發與陰極濺射技術的結合。一種（zhǒng）離子（zǐ）鍍係（xì）統如圖4[離子鍍係統示意圖],將基片台作為陰極（jí），外殼作陽極，充入惰性氣體（如氬）以（yǐ）產生輝光放電（diàn）。從蒸發源蒸發的分子通過等離（lí）子區時發生電離。正離子被基片（piàn）台負電壓加速打到基片表麵。未電離的中性原子（約占蒸發料的（de）95％）也沉積在基片或真空室（shì）壁表麵。電場對離（lí）化的蒸氣分（fèn）子的加速作用（離（lí）子能量約（yuē）幾百～幾千電子伏）和氬離（lí）子對基（jī）片的濺（jiàn）射清洗作（zuò）用，使膜層附著強度大大提高。離子鍍工藝綜（zōng）合（hé）了蒸發（高沉積速率）與濺射（良好的膜層附（fù）著力）工藝（yì）的特點，並有很好的繞射性，可為形狀複雜的工件鍍膜。

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