文档介绍：金属薄膜材料
本章主要内容
金属薄膜的形成机理
2
金属薄膜的结构缺陷
3
金属薄膜的制备方法
4
金属薄膜材料的应用
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金属薄膜材料概述
1
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1. 金属薄膜概述
糖果包装；
药品胶囊封装；
佛像贴金、宫殿装饰；
更多的：
计算机、家用电器、通讯产品等广泛应用。
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薄膜材料是什么？
是人们采用特殊的方法，在体材料的表面沉积或制备的一层性质与体材料性质完全不同的物质层。它是一种二维的物质形态。
薄膜材料有哪些优点？
(1) 实现微电子器件和系统微型化的最有效的技术手段；
(2) 薄膜材料尺寸减小到接近量子化运动的微观尺度，显示 出许多全新的物理现象；
(3)薄膜材料可以将各种不同的材料复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系。
1. 金属薄膜概述
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薄膜材料的形核方式有哪些？－－三种方式
生成三维的核型（Volmer-Weber型）
原子在基片上先凝聚，然后生成核，进一步再将蒸发原子凝聚起来生成三维的核。大部分金属薄膜都以这种方式形成。
2. 金属薄膜的形成机理
生成三维的核型
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薄膜材料的形成方式有哪些？－－三种方式
(2) 单层生长型（Frank-van der Merwe型）
先形成一个二维的层，然后一层一层地逐渐形成金属薄膜。当基片和薄膜原子之间，以及薄膜原子之间相互作用都很强时才容易形成）。
2. 金属薄膜的形成机理
单层生长型
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薄膜材料的形成方式有哪些？－－三种方式
（3）单层上再生长核型（Stranski-Krastanov型）
首先形成单层膜，然后再在单层上形成三维的核。只有在基片和薄膜原子相互作用非常强时会形成。这种形式实际上是介于前两种形式之中的一种，只有极其有限的基片和薄膜之间才能形成。
2. 金属薄膜的形成机理
单层上在生长核型
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连续薄膜的形成中的核心吞并现象
形核初期形成的孤立核心将随着时间的推移逐渐长大，这一过程除了吸收单个的气相原子之外，还包括核心之间的相互吞并联合的过程。
2. 金属薄膜的形成机理
三种核心相互吞并机制
（1）奥斯瓦尔多（Ostwald）机制；
（2）熔结；
（3）岛的迁移。
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2. 金属薄膜的形成机理
a. 奥斯瓦尔多吞并 b. 熔结 c. 岛的迁移
奥斯瓦尔多吞并和熔结方式的驱动力为表面自由能降低；奥斯瓦尔多吞并为气相扩散，吞并的是气相原子；熔结方式主要是表面扩散。
岛的迁移的驱动力来自于热激活过程。原子团越小，激活能越低，原子团的迁移越容易。原子团的运动导致原子团的相互碰撞与合并。
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决定金属薄膜结构的条件？
（1）薄膜原子与基片之间的相互作用力；
（2）薄膜原子与薄膜原子相互之间的作用力；
（3）蒸发时基片的温度：对蒸发原子在基片上附着和移动有显著影响。基片温度越高，金属薄膜易内部凝聚，每个小岛的开头就越接近于球形，不易形成连续结构。
（4）蒸发速率：蒸发速率越快，岛的密度越大（致密度），越早出现有边疆的金属薄膜。
2. 金属薄膜的形成机理
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