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9、真空镀膜 ,近代物理实验讲义大全(0-20)。
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真空镀膜技术
一、引言 真空镀膜技术在现代工业、近代科学技术中得到广泛的应用。
像大家现在所 熟知的光学仪器的反射镜,半导体器件中的电极引线,放映灯的冷光镜,激光器 谐振腔的高反射膜等都是四用真空镀膜的方法制备的。
随着薄膜光学、半导体技 术和集成光学等的发展,真空镀膜技术在理论上、工艺上和一起设备方面都取得 了很大的发展。
并在集成光学薄膜期间,计算机上存贮、记忆用的磁性薄膜,材 料表面改性和建筑上使用的隔热保温薄膜、电致控光太阳能薄膜等方面取得了 很大的成功。
二、原理 真空镀膜按其使用技术种类和作用机理可以分成:
一、热蒸气;
二、溅射;
三、 离子镀;
四、束流淀积四种。
本实验使用的是真空热蒸发法,其基本原理是将膜料 在真空中加热汽化,然后冷凝在基片上面淀积成所需的薄膜。
对于固态物质在室 温和大气压条件下的蒸发是不明显的。
但如果在真空中将它们加热到高温,均能 迅速地蒸发。
大多数金属先热成液相,然后才有显著蒸发。
而有些物质如镁、砷、 锌及硫化锌等能从固体升华。
为了使蒸发分子在离开蒸发表面后不与容器中剩 余气体产生碰撞和化学反应而顺利地到达基片容器中的真空度要达到使分子的 平均自由程大于蒸汽源与淀积薄膜的基片间的距离,因此真空度应优于10-4托。
正空热蒸发加热的方式,目前有电阻大电流加热,高频感应加热、电子束加 热和激光束加热几种。
对于最常用的电阻式加热,多采用高熔点的金属铝土、石 墨之类作为蒸发源。
其形式有丝源和舟源等等。
这种方式的优点是简单,使用方 便,费用低廉。
缺点是不易蒸发高温材料,蒸源对膜料以及形成的薄膜有污染的 潜在危险,所镀膜层的附着力与牢固性较差。
在本实验中,镀铝采用钨丝绕成螺 旋形作为蒸发源,而镀硫化锌是采用钼舟做蒸发源。
为了获得良好的薄膜,必须注意以下几个问题:
1.不用的物质其熔点和在真空中开始显著蒸发的温度各不相同。
例
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琳琳
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