蒸發(fā)法真空鍍膜實(shí)驗(yàn)講義

蒸發(fā)法真空鍍膜實(shí)驗(yàn)講義.蒸發(fā)法真空鍍膜實(shí)驗(yàn)講義.7/7蒸發(fā)法真空鍍膜實(shí)驗(yàn)講義.真空鍍膜實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆照婵斟兡さ脑砗驼_操作。實(shí)驗(yàn)原理薄膜資料制備及應(yīng)用薄膜資料的制備是資料科學(xué)的一個(gè)分支，薄膜制備大體上分為：化學(xué)氣相聚積–借助空間氣相化學(xué)反應(yīng)在襯底表面上聚積固態(tài)薄膜。物理氣相聚積–用物理方法將源物質(zhì)轉(zhuǎn)移到氣相中，在襯底表面上聚積固態(tài)薄膜。主要包括：真空蒸發(fā)；濺射；分子束外延等方法。其中，熔點(diǎn)低于的金屬才能用于蒸發(fā)鍍膜，難熔金屬應(yīng)采用濺射法鍍膜。別的，由于有些金屬會(huì)和蒸發(fā)源形成合金，故原則上每種鍍材應(yīng)有專(zhuān)用的蒸發(fā)源。真空鍍膜是將固體資料置于真空室內(nèi)，在真空條件下，將固體資料加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出來(lái)的原子或分子能自由地彌布到容器的內(nèi)部空間中。當(dāng)把一些加工好的基板材料放在其中時(shí)，蒸發(fā)出來(lái)的原子或分子就會(huì)吸附在基板上逐漸形成一層薄膜。真空鍍膜有兩種方法一是蒸發(fā)一是濺射。本實(shí)驗(yàn)采用蒸發(fā)的方法，即在真空中把鋁材加熱蒸發(fā)，使其淀積在基片的表面上形成鋁膜。鋁膜的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用：–與硅基片、層、玻璃及陶瓷基片有較好的附著力，不易零散。–電導(dǎo)率高，與型、型硅的接觸勢(shì)壘低，簡(jiǎn)單形成歐姆接觸。–抗衡蝕劑的選擇性好，簡(jiǎn)單光刻和采用活性離子刻蝕。–與金絲、鋁絲的可焊性好，合適于熱壓焊和超聲焊。–鋁膜對(duì)氣體有較好的間隔性。–鋁膜富饒金屬光彩，可作為裝飾涂層。–鋁膜反射率較高，可遮擋紫外線，可作為防紫外涂層。–高純度鋁成本底，易于蒸發(fā)或?yàn)R射，可獲得高純度的鋁膜?！瘛裾婵障到y(tǒng)鍍膜機(jī)●蒸發(fā)源蒸發(fā)源的形狀以以下圖，大體有螺旋式、籃式、發(fā)叉式和淺舟式等●蒸發(fā)源采用原則有優(yōu)異的熱牢固性，化學(xué)性質(zhì)不爽朗，達(dá)到蒸發(fā)溫度時(shí)加熱器自己的蒸汽壓要足夠低。蒸發(fā)源的熔點(diǎn)要高于被蒸發(fā)物的蒸發(fā)溫度。加熱器要有足夠大的熱容量。蒸發(fā)物質(zhì)和蒸發(fā)源資料的互熔性必定很低，不易形成合金。要求線圈狀蒸發(fā)源所用資料能與蒸發(fā)資料有優(yōu)異的浸潤(rùn)，有較大的表面張力。對(duì)于不易制成絲狀、或蒸發(fā)資料與絲狀蒸發(fā)源的表面張力較小時(shí)，可采用舟狀蒸發(fā)源。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟沖刷鎢絲、載玻片和鋁絲。檢查鎢絲的固定情況及處在鐘罩內(nèi)的電極的地址，并加入鋁絲。抽至真空度達(dá)1.5x10-2Pa以上,開(kāi)始蒸發(fā)鍍膜。鍍膜完成后,辦理真空機(jī)組的后續(xù)工作。思慮題1擴(kuò)散泵啟動(dòng)前必定要有機(jī)械泵供應(yīng)的前級(jí)真空度幾pa以上，否則就會(huì)使(a擴(kuò)散泵不能夠正常工作(b擴(kuò)散泵抽速降低(c擴(kuò)散泵返油打開(kāi)鐘罩從前，必定充大氣，這是為了(a用大氣冷卻基片(b升鐘罩時(shí)不損壞起落電機(jī)(c大氣能夠保護(hù)鐘罩我們使用的真空鍍膜機(jī)，為什么在機(jī)械泵和擴(kuò)散泵之間要加儲(chǔ)氣罐？?本實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1．掌握DM-300B鍍膜機(jī)的真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及正確操作2．掌握好蒸發(fā)電流和蒸發(fā)時(shí)間（這是鍍膜質(zhì)量利害的要點(diǎn)）。本實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1．基片樣品的干凈辦理制作2．蒸發(fā)電流和蒸發(fā)時(shí)間的掌握，為防范蒸發(fā)資料跌落并除去雜質(zhì)，開(kāi)始宜緩慢升溫，待蒸發(fā)資料融化成液滴時(shí)再加大電流升溫蒸發(fā)，直到將資料全部蒸發(fā)光，保證薄膜的質(zhì)量。參照文件吳應(yīng)華等大學(xué)近代物理實(shí)驗(yàn)合肥中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)初版社1992圖片：真空鍍膜裝置：DM-300鍍膜機(jī)圖1:蒸發(fā)法真空鍍膜裝置圖2:DM-300鍍膜機(jī)本儀器主要由真空系統(tǒng)、鍍膜室（鐘罩）、提升機(jī)構(gòu)、電器控制組成?？捎靡哉舭l(fā)法鍍制光學(xué)元件的各種透射膜、反射膜及各種濾光膜，電學(xué)膜或裝飾性薄膜。圖3:旋片式機(jī)械泵旋片式機(jī)械泵是一種氣壓傳輸泵，它用油來(lái)保持密封并依靠機(jī)械方法不斷地改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。它是一種低真空泵，常被作為粗抽泵和前級(jí)泵。其性能參數(shù)主要有極限壓強(qiáng)和抽氣速率。圖4:蒸發(fā)源電阻加熱裝置，通以電流，使蒸鍍資料從固相變?yōu)橐合啵儆梢合嘧優(yōu)闅庀啵儆蓺庀嗟矸e在襯底上形成薄膜。圖5:擴(kuò)散泵是一種氣壓傳輸泵，利用高速發(fā)射的油蒸氣平和體分子碰撞，由于射流擁有高流速(約200米/秒、高密度、高分子量(300-500，故能有效地帶走氣體分子。工作過(guò)程為油蒸發(fā)-發(fā)射-凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)。擴(kuò)散泵不能夠單獨(dú)使用，一般采用機(jī)械泵為前級(jí)泵，以滿(mǎn)足出口