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你知道真空蒸镀仪常见的蒸发源有几种吗

更新时间:2022-06-10      点击次数:2390
  真空镀膜设备主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。
  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,经历成膜过蒸发镀膜设备+所镀产品图蒸发镀膜设备+所镀产品图程,最终形成薄膜。
  蒸镀仪常用的蒸发源有以下几种:
  1、电阻式蒸发源
  采用高熔点金属做成合适的形状(如加热丝、加热舟、坩埚、盒状源等)装上待蒸发材料,对政法材料进行直接加热蒸发。采用这种蒸发源的时候,对蒸发材料有以下几点要求:
  (1) 蒸发源材料的自身熔点要高;
  (2) 饱和蒸汽压要低;
  (3) 化学性能要稳定,且具有良好的耐热性,热源变化时,功率密度变化较小;
  (4) 成本低;
  (5) 蒸发源对膜材料的“湿润性”好。
  电阻式蒸发源具有以下有点:第一,结构简单、使用方便、造价低廉,因此使用普遍;第二,常用来蒸发蒸发温度小于1500℃的铝、金、银等金属,蒸发一些硫化物、氟化物和某些氧化物。
  2、电子束加热蒸发源
  根据电子束蒸发源的形式不同,可以分为:环形枪、直枪、e型枪和空心阴极电子枪几种。其具有以下优点:
  (1) 与电阻加热源相比可以减少污染;
  (2) 能量集中,使膜料局部表面受到很高的温度, 而其它部分的温度低。因而,可使高熔点(可以高达3000℃)的材料蒸发, 且有较高的蒸发速率;
  (3) 可以准确、方便地控制蒸发温度;
  (4) 有较大的温度调节范围,对高、低熔点的膜料都适用,适用性宽,特别适合蒸镀熔点高达 2000℃左右的氧化物。
  缺点:
  (1) 通常蒸镀的膜层较薄;
  (2) 蒸镀的薄膜组分复杂。
  3、激光蒸发源
  通过聚焦可使激光束功率密度达到106W/cm2 以上,它是以无接触加热的方式使膜料迅速气化,然后淀积在基片上形成薄膜的方法。使用高功率的连续或脉冲激光束作为能源进行薄膜的蒸发沉积的方法被称为激光沉积法。
  优点:
  (1) 能蒸发任何高熔点材料,可以蒸发各种材料,且获得很高的蒸发速率;
  (2) 与电阻加热蒸发源相比可以减少镀膜受污染;
  (3) 非常适合于蒸发化合物或合金;
  (4) 与电子束蒸发源相比,它避免了电子束蒸发膜面带电的缺点。
  缺点:
  (1) 长时间工作,激光进入钟罩窗口处的透镜会受到影响;
  (2) 激光蒸发器较昂贵,且并非对所有材料都显示其优越性;
  (3) 由于蒸发材料温度太高,蒸发粒子(原子、分子、簇团等)多易离子化,从而会对膜结构和特性产生一定影响。
  4、高频感应蒸发源
  优点:
  (1) 它是面蒸发,蒸发速率大,可以比电阻蒸发源大10倍左右;
  (2) 蒸发源的温度均匀稳定,不易产生飞溅现象;
  (3) 蒸发源一次装料,无需送料机构,温度控制较容易,操作比较简单。
  缺点:
  (1) 因为接触易造成污染;
  (2) 只能蒸发导电的膜料;
  (3) 设备必须屏蔽,且需要复杂和昂贵的高频发生器。

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