







氧化物怎么镀膜?
氧化物镀膜过程是很复杂的,但其主要影响因素就是镀膜原料成膜的时候凝聚力、镀膜与基材的吸附力及基材温度,而三者之间又相互关联约束。那氧化物的镀膜到底是怎么个过程呢?下面我们就来听听真空镀膜设备至成真空科技的讲解!
从蒸发源射出的蒸汽流脱离蒸镀原料表面的时候温度很高,能量也比较高,在上升通过蒸发区到达基材表面的过程中,由于碰撞、运动中的能量交换导致动能下降,到达基材表面的粒子很快与基材交换能量,迅速沉积在其表面。
在镀膜工艺中,离子轰击改善基材的表面,在蒸发区建立等离子气体以提高气化微粒功能等辅助手段,较好地解决了镀膜与基材结合牢固度的问题。其实在众多的镀膜工艺里,氧化物镀膜工艺和程序是有非常大的难度的,因为它面临着很多因素影响,环境和材料等等,但是氧化物的镀膜工艺却是受到广大的企业生产的亲睐。所以这种镀膜工艺和设备的发展趋势会越来越好!
真空镀膜过程的均匀性到底多重要?
真空镀膜过程非常复杂,由于镀膜原理的不同分为很多种类,仅仅因为都需要高真空度而拥有统一名称。所以对于不同原理的真空镀膜,影响均匀性的因素也不尽相同。并且均匀性这个概念本身也会随着镀膜尺度和薄膜成分而有着不同的意义。
薄膜均匀性的概念:
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,是现在真空镀膜中主要的技术含量与技术瓶颈所在,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。
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,具体见下。
主要分类有两个大种类:一、对于蒸发镀膜: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。
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.
溅镀机设备与工艺(磁控溅镀)
溅镀机由真空室,排气系统,溅射源和控制系统组成。溅射源又分为电源和溅射枪(sputtergun)磁控溅射枪分为平面型和圆柱型,其中平面型分为矩型和圆型,靶材料利用率30-40%,圆柱型靶材料利用率gt;50%溅射电源分为:直流(DC)、射频(RF)、脉冲(pulse),直流:800-1000V(Max)导体用,须可灾弧。
射频:13.56MHZ,非导体用。脉冲:泛用,新发展出溅镀时须控制参数有溅射电流,电压或功率,以及溅镀压力(5×10-1—1.0Pa),若各参数皆稳定,膜厚可以镀膜时间估计出来。
靶材的选择与处理十分重要,纯度要佳,质地均匀,没有气泡、缺陷,表面应平整光洁。对于直接冷却靶,须注意其在溅射后靶材变薄,有可能破损特别是非金属靶。一般靶材***薄处不可小于原靶厚之一半或5mm。
磁控溅镀操作方式和一般蒸镀相似,先将真空抽至1×10-2Pa,再通入Ar气(Ar)离子轰击靶材,在5×10-1—1.0Pa的压力下进行溅镀其间须注意电流、电压及压力。开始时溅镀若有打火,可缓慢调升电压,待稳定放电后再关shutter.在这个过程中,离子化的惰性气体(Ar)清洗和暴露该塑胶基材表面上数个毛细微空,并通过该电子与自塑胶基材表面被清洁而产生一自由基,并维持真空状态下施以溅镀形成表面缔结构,使表面缔结构与自由基产生填补和高附着性的化学性和物理性的结合状态,以在表面外稳固地形成薄膜.其中,薄膜是先通过把表面造物大致地填满该塑胶毛细微孔后并作链接而形成.
