蒸發(fā)法鍍膜是將固體材料置于真空室內(nèi),在真空條件下,將固體材料加熱蒸發(fā),蒸發(fā)出來的原子或分子能自由地彌布到容器的器壁上。當(dāng)把一些加工好的基板材料放在其中時,蒸發(fā)出來的原子或分子就會吸附在基板上逐漸形成一層薄膜。根據(jù)蒸發(fā)源不同,真空蒸發(fā)鍍膜法又可 以分為四種:電阻蒸發(fā)源蒸鍍法;電子束蒸發(fā)源蒸鍍法;高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍法;激光束蒸發(fā)源蒸鍍法。本實驗采用電阻蒸發(fā)源蒸鍍法制備金屬薄膜材料。蒸發(fā)鍍膜,要求從蒸發(fā)源出來的蒸汽分子或原子,到達被鍍膜基片的距離要小于鍍膜室內(nèi)殘余氣體分子的平均自由程,這樣才能保證蒸發(fā)物的蒸汽分子能無碰撞地到達基片表面。保證薄膜純凈和牢固,蒸發(fā)物也不至于氧化。真空鍍膜機壓鑄技術(shù)用于生產(chǎn)鋁、鎂、鋅、銅基合金鑄件,在機械制造行業(yè)應(yīng)用已有多年的歷史。東莞ITO鍍膜真空鍍膜
磁控濺射一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,電漿中的陽離子會加速沖向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面,這個沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。磁控濺射主要利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢比較多。新型的濺鍍設(shè)備幾乎都使用強力磁鐵將電子成螺旋狀運動以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機率增加,提高濺鍍速率。東莞ITO鍍膜真空鍍膜電子束蒸發(fā)是真空鍍膜技術(shù)的一種。
真空鍍膜:濺射鍍膜:濺射出來的粒子在飛向基體過程中易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞,導(dǎo)致運動方向隨機化,使得沉積的膜易于均勻。發(fā)展起來的規(guī)模性磁控濺射鍍膜,沉積速率較高,工藝重復(fù)性好,便于自動化,已適當(dāng)于大型建筑裝飾鍍膜及工業(yè)材料的功能性鍍膜,如TGN-JR型用多弧或磁控濺射在卷材的泡沫塑料及纖維織物表面鍍鎳Ni及銀Ag的生產(chǎn)制備。濺射鍍膜可分為直流濺射、射頻濺射和磁控濺射,其對應(yīng)的輝光放電電壓源和控制場分別為高壓直流電、射頻(RF)交流電和磁控(M)場。
真空鍍膜的方法:真空蒸鍍法:電子束蒸發(fā)源利用燈絲發(fā)射的熱電子,經(jīng)加速陽極加速,獲得動能轟擊處于陽極的蒸發(fā)材料,是蒸發(fā)材料加熱氣化,實現(xiàn)蒸發(fā)鍍膜。這種技術(shù)相對于蒸發(fā)鍍膜,可以制作高熔點和高純的薄膜,是高真空鍍鈦膜技術(shù)中是一種新穎的蒸鍍材料的熱源。高頻感應(yīng)蒸發(fā)源是利用蒸發(fā)材料在高頻電磁場的感應(yīng)下產(chǎn)生強大的渦流損失和磁滯損失,從而將鍍料金屬蒸發(fā)的蒸鍍技術(shù)。這種技術(shù)比電子束蒸發(fā)源蒸發(fā)速率更大,且蒸發(fā)源的溫度均勻穩(wěn)定。真空鍍膜鍍的薄膜純度高。
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:在射頻電壓下,利用電子和離子運動特征的不同,在靶表面感應(yīng)出負(fù)的直流脈沖,從而產(chǎn)生濺射的射頻濺射。這種技術(shù)Z早由1965年IBM公司研制,對絕緣體也可以濺射鍍膜。為了在更高的真空范圍內(nèi)提高濺射沉積速率,不是利用導(dǎo)入是氬氣,而是通過部分被濺射的原子(如Cu)自身變成離子,對靶產(chǎn)生濺射實現(xiàn)鍍膜的自濺射鍍膜技術(shù)。在高真空下,利用離子源發(fā)出的離子束對靶濺射,實現(xiàn)薄膜沉積的離子束濺射。其中由二極濺射發(fā)展而來的磁控濺射技術(shù),解決了二極濺射鍍膜速度比蒸鍍慢得多、等離子體的離化率低和基片的熱效應(yīng)等明顯問題。磁控濺射是現(xiàn)在用于鈦膜材料的制備Z為普遍的一種真空等離子體技術(shù),實現(xiàn)了在低溫、低損傷的條件下高速沉積。自2001年以來,廣大的科技研究者致力于這方面的研究,成果顯著。真空鍍膜的鍍層質(zhì)量好。EB真空鍍膜加工
真空鍍膜在真空條件下制備薄膜,環(huán)境清潔,薄膜不易受到污染。東莞ITO鍍膜真空鍍膜
通過PVD制備的薄膜通常存在應(yīng)力問題,不同材料與襯底間可能存在壓應(yīng)力或張應(yīng)力,在多層膜結(jié)構(gòu)中可能同時存在多種形式的應(yīng)力。薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長過程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯配等.對于薄膜應(yīng)力主要有以下原因:1.薄膜生長初始階段,薄膜面和界面的表面張力的共同作用;2.沉積過程中膜面溫度遠高于襯底溫度產(chǎn)生熱應(yīng)變;3.薄膜和襯底間點陣錯配而產(chǎn)生界面應(yīng)力;4.金屬膜氧化后氧化物原子體積增大產(chǎn)生壓應(yīng)力;5.斜入射造成各向異性成核、生長;6.薄膜內(nèi)產(chǎn)生相變或化學(xué)組分改變導(dǎo)致原子體積變化 東莞ITO鍍膜真空鍍膜