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真空镀膜机基础知识介绍

2022-08-09

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       真空镀膜机是在高真空状态下进行镀膜,因此称真空镀膜机,真空镀膜机也分很多种类,市面上长以行业应用进行分类,如光学镀膜机,装饰镀膜机,卷绕镀膜机等,也有以镀膜方式进行分类,蒸发镀膜机、磁控溅射镀膜机、多弧离子镀膜机等。这些领域的真空镀膜机在市场上应用都非常大,只是根据客户要求的工艺不一样,应用到不同的领域。
真空镀膜机
      蒸发真空镀膜机需要镀膜的被称为基片,镀的材料被称为靶材。 基片与靶材同在真空腔中,基片需要有转架,靶材需要有电源等
      蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来。并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。 对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。

薄膜均匀性概念
1.厚度上的均匀性,也可以理解为粗糙度,在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A),真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学特性来说,真空镀膜没有任何障碍。 但是如果是指原子层尺度上的均匀度,也就是说要实现10A甚至1A的表面平整,具体控制因素下面会根据不同镀膜给出详细解释。
2.化学组分上的均匀性: 就是说在薄膜中,化合物的原子组分会由于尺度过小而很容易的产生不均匀特性,SiTiO3薄膜,如果镀膜过程不科学,那么实际表面的组分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,镀的膜并非是想要的膜的化学成分,这也是真空镀膜的技术含量所在。 具体因素也在下面给出。
3.晶格有序度的均匀性: 这决定了薄膜是单晶,多晶,非晶,是真空镀膜技术中的热点问题,
主要分类有两个大种类: 蒸发沉积镀膜和溅射沉积镀膜,具体则包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,溶胶凝胶法等等 。

一、对于真空镀膜机蒸发镀膜:
       一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来。厚度均匀性主要取决于:
1。基片材料与靶材的晶格匹配程度
2、基片表面温度
3. 蒸发功率,速率
4. 真空度
5. 镀膜时间,厚度大小。

组分均匀性:
蒸发镀膜组分均匀性不是很容易保证,具体可以调控的因素同上,但是由于原理所限,对于非单一组分镀膜,蒸发镀膜的组分均匀性不好。

晶向均匀性:
1,晶格匹配度
2,基片温度
3,蒸发速率
       真空镀膜机溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。