物理气相沉积PPT课件一等奖新名师优质课获奖比赛公开课.ppt

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物理气相沉积分类
PVD
第一类
第二类
蒸发
(Evaporation)
溅射
(Sputtering)
离子镀
(Ion plating)
脉冲激光沉积
(Pulsed laser deposition)
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蒸发技术（Evaporation）
根据蒸发源的不一样进行分类：
电阻热蒸发（thermal evaporation）
热蒸发：
蒸发材料在真空室中被加热，其原子或分子从表面溢出
1、饱和蒸气压PV
定义：
在一定温度下，真空室中蒸发材料的蒸气在与固体或液体平衡过程中所体现出的压力称为该温度下的饱和蒸气压
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∆H：摩尔气化热
T：绝对温度
VG：气相摩尔体积
VL：液相摩尔体积
R：气体普适常数
A、B为常数
4
某些元素的平衡蒸气压
饱和蒸气压伴随温度升高而迅速增长
由图中曲线知:
a. 达到正常薄膜蒸发速率所需温度，即PV=1Pa时温度；
b. 蒸发速率随温度变化的敏感性；
c. 蒸发形式：蒸发温度高于熔点，蒸发状态是熔化的，否则是升华。
5
平均速度105cm/s
eV
E
2
.
0
~
1
.
0
=
2、蒸发粒子的速度和能量
m：一种蒸发分子的质量
M：摩尔质量
T：绝对温度
k：玻尔兹曼常数
R：气体普适常数
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几种介质材料的蒸气压与温度的关系
材 料
到达下列蒸汽压的温度
熔 点
（C）
10-5
(Torr)
10-4
10-3
10-2
10-1
1
760
Al2O3
MgO
ZrO
SiO2
ZnS
1050
1040
870
1150
1130
925
1280
1260
1430
980
1440
1410
1620
1220
1050
1640
1600
1820
1380
1120
1860
1800
2050
1830
1220
3000
2900
3600
2227
2034
2672
2710
1710
1850
7
3、蒸发速率和沉积速率
（个/m2·s）
dN：蒸发粒子数
e：蒸发系数
A：面积
PV：饱和蒸汽压
Ph：液体静压
m：原子量
k：玻兹曼常数
设 αe=1，Ph=0
蒸发速率：
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质量蒸发速率：

实际上材料表面常常有污染存在，如氧化物，会使质量的蒸发速率下降，需乘以一种不不小于1的修正系数
（kg/m2·s）
沉积速率：
：运动方向与法线的夹角
：膜层密度
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4、不一样形状电阻蒸发源及其应用
加热方式：电阻加热 电阻材料：难熔金属
电阻材料可加工成多种形状，以满足材料蒸发的需要
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