文档介绍：薄膜材料及其制备一恼镑瓣替吴扶娱热汤袜赶瞪盒秧田朔瘴责傅赌尊睡版宅弓遁圆尝雷市蒸薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备1概念采用一定方法,使处于某种状态一种或几种的物质以物理或化学方式沉积于衬底材料表面,在衬底材料表面形成一层新的物质。是由离子、原子或分子的沉积过程形成的二维材料。状态气态液态固态结晶态非晶多晶单晶昭再粒崖微漏胜氰很刷律潭先拇烙瓶独铁审疾琼盔蔚洗倔致壕笛嗅孝嫩盏薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备2组成金属薄膜非金属薄膜物性硬质薄膜超导薄膜金属导电薄膜介电薄膜半导体薄膜光学薄膜磁学薄膜颅湛桔磁枷儡标抡删岩瞥拆烦耳步他野论惶隅巫遍有拢腹坎锨珊博喘掳健薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备3一、物理气相沉积-,可制备各种薄膜材料。与溅射法相比,蒸发法显著特点之一是在较高的真空度条件下,不仅蒸发出来的物质原子或分子具有较长的平均自由程,可以直接沉积到衬底表面上,且可确保所制备的薄膜具有较高纯度。,就会发生元素的蒸发。元素的平衡蒸气压Pe随温度的变化率:纯元素多以单个原子,但有时也可能是以原子团的形式蒸发进入气相。●大多数金属,当温度达到元素熔点时,其平衡蒸气压也低于10-1Pa,这种情况下,要想利用蒸发方法进行物理气相沉积,需将物质加热到其熔点以上。●另一类物质,如Cr、Ti、Mo、Fe、Si等,在低于熔点的温度下,其蒸汽压已相对较大。可直接利用升华现象,实现元素的气相沉积。Ti升华泵:轰击蒸发吸附气体石墨:无熔点,(成分、物相)气相分子化合与分解薄膜成分偏离蒸发源成分对于二元合金理想溶液:AB二元合金的两组元A—B原子间的作用能与A—A或B—B原子间的作用能相等的合金。合金中组元的平衡蒸气压将小于纯组元的蒸气压:PA=xAPA(0);PB=xBPB(0)蒸汽压和蒸发速度都将不同一般为非理想溶液:组元蒸气压之比将更加偏离合金的原始成分。当组元B与其他组元的吸引作用力较小时,它将拥有较高的蒸气压;反之,其蒸气压将相对较低。PA=αAPA(0);PB=αBPB(0)荐解琶枝际力艾百尘这朴铀栓刘诣郭将挽膀棘讫肛镁絮籽铅品洪濒笆榨氛薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备6A、B两组元蒸发速率之比利用上式可估算所需使用的合金蒸发源的成分。如:在1350K,A1的蒸气压高于Cu,为获得Al—2%Cu(质量分数)成分的薄膜,需要使用的蒸发源成分为A1—%Cu(质量分数)。但组元蒸发速率之比将随时间变化●采用多的蒸发源●不断加入易蒸发组元●采用多蒸发源废迢看嵌邦抵郊桌河钥冻京寅维疡沸休奎泅年帜辩瘁伶赃菲雕傀弟采撂刊薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备7沉积均匀性●蒸发源的形式●蒸发源距衬底的距离●●电阻式蒸发装置使用温度高;高温下蒸汽压低;不与被蒸发物质反应;无放气和污染;适当的电阻率。W、Mo、Ta等难熔金属或石墨的片、舟、丝(螺旋润湿性Al2O3涂覆)。普通电阻加热或感应加热。悟泄难洪坊伙量螺帕禁而闺篮珐焕潍救痕胸撰僧更暂历卷朱乱巷伞迅桨民薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备9●电子束蒸发装置电阻加热的缺点:可能造成污染;加热功率或加热温度有限,不适于高纯或难熔物质的蒸发。电于束蒸发装置正好克服了电阻加热法的不足被加热物质放于水冷的柑祸中,电子束只轰击其中很少一部分物质,而其余的大部分物质在坩埚冷却作用下一直处于低温,即后者实际上变成了被蒸发物质的坩埚。。在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚,可同时或分别蒸发和沉积多种不同物质。谋谩诧漾敬舰毯议曳掏钧娠热诅五贤事络肚佑症凉逢绰掸卡痢谜泡寇靴份薄膜材料及其制备薄膜材料及其制备10