真空鍍膜:離子鍍:離子鍍基本原理是在真空條件下,采用某種等離子體電離技術(shù),使鍍料原子部分電離成離子,同時產(chǎn)生許多高能量的中性原子,在被鍍基體上加負(fù)偏壓。這樣在深度負(fù)偏壓的作用下,離子沉積于基體表面形成薄膜。離子鍍借助于惰性氣體輝光放電,使鍍料(如金屬鈦)氣化蒸發(fā)離子化,離子經(jīng)電場加速,以較高能量轟擊工件表面,此時如通入二氧化碳、氮?dú)獾确磻?yīng)氣體,便可在工件表面獲得TiC、TiN覆蓋層,硬度高達(dá)2000HV。離子鍍技術(shù)較早在1963年由D。M。Mattox提出。1972年,Bunshah&Juntz推出活性反應(yīng)蒸發(fā)離子鍍(AREIP),該方法可以沉積TiN、TiC等超硬膜。1972年Moley&Smith發(fā)展完善了空心熱陰極離子鍍,1973年又發(fā)展出射頻離子鍍(RFIP)。20世紀(jì)80年代又發(fā)展出磁控濺射離子鍍(MSIP)和多弧離子鍍(MAIP)。離子鍍是物理的氣相沉積方法中應(yīng)用較普遍的一種鍍膜工藝。真空濺鍍可根據(jù)基材和靶材的特性直接濺射不用涂底漆。揚(yáng)州納米涂層真空鍍膜
常用的薄膜制備方式主要有兩種,其中一種是物理法氣相沉積(PVD),PVD的方法有磁控濺射鍍膜、電子束蒸發(fā)鍍膜、熱阻蒸發(fā)等。另一種是化學(xué)法氣相沉積(CVD),主要有常壓CVD、LPCVD(低壓沉積法)、PECVD(等離子體增強(qiáng)沉積法)等方法。真空鍍膜的工藝流程:真空鍍膜的工藝流程一般依次為:前處理及化學(xué)清洗(材料進(jìn)行有機(jī)清洗和無機(jī)清洗)→襯底真空中烘烤加熱→等離子體清洗→金屬離子轟擊→鍍金屬過渡層→鍍膜(通入反應(yīng)氣體)。揚(yáng)州納米涂層真空鍍膜真空鍍膜是在真空室內(nèi)把材料的原子從加熱源離析出來打到被鍍物體的表面上。
磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,產(chǎn)生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,簡稱E×B漂移,其運(yùn)動軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動,它們的運(yùn)動路徑不僅很長,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。
LPCVD工藝在襯底表面淀積一層均勻的介質(zhì)薄膜,在微納加工當(dāng)中用于結(jié)構(gòu)層材料、絕緣層、掩模材料,LPCVD工藝淀積的材料有多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃。不同的材料淀積采用不同的氣體。LPCVD反應(yīng)的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因為在低壓環(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴(kuò)散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺階覆蓋性好。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅、非晶硅、氮化硅等。真空鍍膜在所有被鍍材料中,以塑料較為常見。
真空鍍膜的方法:分子束外延:分子束外延(MBE)是一中很特殊的真空鍍膜工藝,是在10-8Pa的超高真空條件下,將薄膜的諸組分元素的分子束流,在嚴(yán)格的監(jiān)控之下,直接噴射到襯底表面。MBE的突出優(yōu)點(diǎn)在于能生長極薄的單晶膜層,并且能精確地控制膜厚和組分與摻雜適于制作微波,光電和多層結(jié)構(gòu)器件,從而為制作集成光學(xué)和超大規(guī)模集成電路提供了有力手段。利用反應(yīng)分子束外延法制備TiO2薄膜時,不需要考慮中間的化學(xué)反應(yīng),又不受質(zhì)量傳輸?shù)挠绊?并且利用開閉擋板(快門)來實(shí)現(xiàn)對生長和中斷的瞬時控制,因此膜的組分和摻雜濃度可隨著源的變化而迅速調(diào)整。MBE的襯底溫度Z低,因此有減少自摻雜的優(yōu)點(diǎn)。真空鍍膜在鋼材、鎳、鈾、金剛石表面鍍鈦金屬薄膜,提高了鋼材、鈾、金剛石等材料的耐腐蝕性能。山東真空鍍膜價格
在真空中制備膜層,包括鍍制晶態(tài)的金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等單質(zhì)或化合物膜。揚(yáng)州納米涂層真空鍍膜
真空鍍膜:電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比起一般的電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,厚度可以較準(zhǔn)確地控制,可以普遍應(yīng)用于制備高純薄膜和導(dǎo)電玻璃等各種光學(xué)材料薄膜。電子束蒸發(fā)的特點(diǎn)是不會或很少覆蓋在目標(biāo)三維結(jié)構(gòu)的兩側(cè),通常只會沉積在目標(biāo)表面。這是電子束蒸發(fā)和濺射的區(qū)別。常見于半導(dǎo)體科研工業(yè)領(lǐng)域。利用加速后的電子能量打擊材料標(biāo)靶,使材料標(biāo)靶蒸發(fā)升騰。較終沉積到目標(biāo)上。揚(yáng)州納米涂層真空鍍膜