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| 真空蒸發(fā)鍍膜原理分析 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-07-18 瀏覽：4530 次 |
真空蒸發(fā)鍍膜是PVD技術(shù)中發(fā)展最早、應(yīng)用較為廣泛的鍍膜技術(shù)。 雖然后來(lái)發(fā)展起來(lái)的濺射鍍和離子鍍?cè)谠S多方面要比真空蒸發(fā)鍍膜優(yōu)越，但真空真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)仍有很多優(yōu)點(diǎn)。 比如設(shè)備與工藝相對(duì)后者比較簡(jiǎn)單，即可鍍制非常純凈的膜層，又可制備具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的膜層等，所以真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)仍然是當(dāng)今非常重要的鍍膜技術(shù)。 近年來(lái)，由于電子轟擊蒸發(fā)，高頻感應(yīng)蒸發(fā)及激光蒸發(fā)等技術(shù)在蒸發(fā)鍍膜技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，使這一技術(shù)更趨完善。 真空蒸發(fā)鍍膜的工作原理是將膜材置于真空鍍膜室內(nèi)，通過(guò)蒸發(fā)源加熱使其蒸發(fā)，當(dāng)蒸發(fā)分子的平均自由程大于真空鍍膜室的線性尺寸時(shí)，蒸汽的原子和分子從蒸發(fā)源表面逸出后，很少受到其他分子或原子的沖擊阻礙，可直接到達(dá)被鍍的基片表面，由于基片溫度較低，便凝結(jié)其上而成膜，為了提高蒸發(fā)分子與基片的附著力，對(duì)基片進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜崾潜匾摹?/p> 為使蒸發(fā)鍍膜順利進(jìn)行，應(yīng)具備蒸發(fā)過(guò)程中的真空條件和制膜過(guò)程中的蒸發(fā)條件。 1.蒸發(fā)過(guò)程中的真空條件 真空鍍膜室內(nèi)蒸汽分子的平均自由程大于蒸發(fā)源與基片的距離(稱做蒸距)時(shí)，就會(huì)獲得充分的真空條件。 因此為了增加殘余氣體的平均自由程，借以減少蒸汽分子與殘余氣體分子的碰撞概率，把真空鍍膜室抽成高真空是非常必要的。 真空鍍膜過(guò)程中對(duì)真空度的要求并非是越高越好，因?yàn)樵谡婵斟兡な覂?nèi)真空度超越10-6Pa時(shí)，必須對(duì)真空系統(tǒng)烘烤去氣才能達(dá)到。 由于烘烤去氣會(huì)造成基片的污染，因此在不經(jīng)過(guò)烘烤去氣時(shí)即可得到10-5Pa的高真空下制膜，其膜的質(zhì)量不一定比超高真空下所制備的膜的質(zhì)量差，這一點(diǎn)是值得注意的。 因此，在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備中，鍍膜室所選用的真空度一般均應(yīng)高于10-2Pa，低于10-5Pa。 2.制膜過(guò)程中的蒸發(fā)條件 1)真空條件下物質(zhì)的蒸發(fā)特點(diǎn) 膜材加熱到一定溫度時(shí)就會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象，即由固相或液相進(jìn)入到氣相中，由于真空條件下物質(zhì)蒸發(fā)比在常壓下容易得多，因此所需的蒸發(fā)溫度將大幅度下降，熔化蒸發(fā)過(guò)程將大大縮短，蒸發(fā)效率將明顯地提高。 舉個(gè)例子，以金屬鋁為例，在一個(gè)大氣壓下，鋁必須加熱到2400℃才能蒸發(fā)，但是如果在10-3Pa的真空條件下只要加熱到847℃就可以大量蒸發(fā)。 以上就是愛加真空為各位帶來(lái)的真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)的原理和工作條件，希望對(duì)各位有所幫助。 |
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