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几种常见的真空镀膜方法

几种常见的真空镀膜方法

发布日期:2023-05-13 浏览次数:205

真空蒸发镀膜

真空蒸发镀膜是在真空条件下,用气体在工件表面形成一层薄膜的工艺。它是利用物质的蒸发现象制成的。利用蒸发得到的薄膜有两种:一种是熔融金属蒸气,它在惰性气体中或真空中以液态形式存在,是固态薄膜;另一种是固态固体薄膜,即具有高的表面能,且能在真空中蒸发,但没有固态的物质存在。蒸发镀膜法多用于金属、半导体等材料和无机非金属材料。

真空镀膜工艺技术发展很快,目前已出现了多种形式的镀膜设备。按工作原理不同可分为热蒸发镀膜、溅射镀膜、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)。按薄膜状态不同可分为:固态膜、液态膜、气态膜和混合态。

真空蒸发镀膜技术发展很快,技术也日益成熟,它已成为许多公司获得高附加值产品的主要途径。根据薄膜种类及应用要求的不同,可分为以下几种:

(1)热镀法:利用真空加热金属或合金使其蒸发镀上一层薄膜,如利用氧、氮、氩等气体或含有这些气体的混合物来镀制金属薄膜;

(2)化学气相沉积法:利用物理方法在金属表面生长一层或多层金属膜;

(3)溅射法:利用真空条件使低能电子(如离子)与靶材碰撞而产生溅射现象,如用惰性气体和不含离子的溅射沉积膜等;

4)等离子体法:利用等离子体的强能量,在真空条件下沉积薄膜,如用离子束、电子束或电子束等离子体沉积膜;

(5)蒸发沉积法:利用真空蒸发技术在真空条件下将固体材料(如金属或合金)蒸发镀制成薄膜。

真空蒸发镀膜工艺原理是:将含有低能电子的物质加热,使之成为具有高能量的等离子体,当等离子体与靶材碰撞时,发生激烈的化学反应,从而在工件表面形成一层薄膜。其主要优点有:

(1)工艺过程不受工件尺寸限制;

(2)制备的薄膜具有较高的纯度和较好的表面光洁度;

(3)膜层具有较好的附着力、耐磨性和较高的耐蚀性;

(4)可制备复杂形状的薄膜。

真空蒸发镀膜工艺目前最广泛采用的是等离子体蒸发沉积法,但由于其存在一些缺点,使它在工业生产上受到限制。

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