文档介绍：气相沉积技术是通过气相材料或使材料气化后沉积于固体材料或制品(基片)表面并形成薄膜,从而使基片获得特殊表面性能的一种新技术。近40年来,气相沉积技术发展迅速,已在现代工业中得到广泛应用并展示了更为广阔的发展和应用前景。(生长)离子镀物理气相沉积技术的主要特点如下:(1)沉积层需要使用固态的或者熔融态的物质作为沉积过程的源物质,采用各种加热源或溅射源使固态物质变为原子态;(2)源物质经过物理过程而进入气相,在气相中及在基材表面并不发生化学反应;(3)需要相对较低的气体压力环境下沉积,沉积层质量较高;(4)物理气相沉积获得的沉积层较薄,厚度范围通常为纳米微米数量级,属于薄膜范畴。因此,物理气相沉积技术通常又称为薄膜技术,是其它表面覆层技术所无法比拟的;(5)多数沉积层是在低温等离子体条件下获得的,沉积层粒子被电离、激发成离子、高能中性原子,使得沉积层的组织致密,与基材具有很好的结合力,不易脱离;(6)沉积层薄,通过对沉积参数的控制,容易生长出单晶、多晶、非晶、多层、纳米层结构的功能薄膜;(7)由于物理气相沉积是在真空条件下进行的,没有有害废气排出,属于无空气污染技术;(8)物理气相沉积多是在辉光放电、弧光放电等低温等离子体条件下进行的,沉积层粒子的整体活性很大,容易与反应气体进行化合反应。可以在较低温度下获得各种功能薄膜,同时,基材选用范围很广,如可以是金属、陶瓷、玻璃或塑料等。分类名称气体放电方式基材偏压/V工作气压/Pa金属离化率/%真空蒸发沉积电阻蒸发沉积电子枪蒸发沉积激光蒸发沉积---00010-3~10-410-3~10-410-3~10-4000溅射沉积二极型离子沉积三极型离子沉积射频溅射沉积磁控溅射沉积离子束溅射沉积辉光放电辉光放电射频放电辉光放电辉光放电00~1000100~200100~20001~31~10-110-1~10-210-1~10-210-1~10-3010-1~10-215~3010~2050~85离子沉积空心阴极离子沉积活性反应离子沉积热丝阴极离子沉积阴极电弧离子沉积热弧放电辉光放电热弧放电冷场致弧光放电50~1001000100~12050~2001~10-11~10-21~10-11~10-120~405~1520~4060~90外延沉积分子束外延沉积液相外延沉积热壁外延沉积---00010-3~10-41~10-11~10-、操作容易、成膜速率快、效率高等特点,是薄膜制备中最为常用的方法之一。这一技术的缺点是形成的薄膜与基片结合较差,工艺重复性不好。在真空蒸发技术中,人们只需要产生一个真空环境。在真空环境下,给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸气压。在适当的温度下,蒸发粒子在基片上凝结,这样即可实现真空蒸发薄膜沉积。大量材料皆可以在真空中蒸发,最终在基片上凝结以形成薄膜。真空蒸发沉积过程由三个步骤组成:①蒸发源材料由凝聚相转变成气相;②在蒸发源与基片之间蒸发粒子的输运;③蒸发粒子到达基片后凝结、成核、长大、成膜。基片可以选用各种材料,根据所需的薄膜性质基片可以保持在某一温度下。当蒸发在真空中开始时,蒸发温度会降低很多,×10-3Pa,这一压强能确保大多数发射出的蒸发粒子具有直线运动轨迹。基片与蒸发源的距离一般保持在10~50cm之间。