Question

真空镀膜中对蒸发源的材料要求有哪些?

真空镀膜通常对蒸发源应考虑蒸发源的材料和形状，对材料要求有哪什么？

Answer 1

在真空镀膜中，对蒸发源的材料要求其实挺关键的，因为蒸发源的质量直接影响到镀膜的质量和效率。咱们来看看主要的几个要求：

• 高熔点：蒸发源的材料得能承受高温，因为在真空镀膜过程中，它要被加热到足够高的温度来蒸发掉镀膜材料。

• 化学稳定性：这个材料要在高温下保持化学稳定，不与要镀的材料发生反应，也不容易被氧化。

• 低蒸气压：即使在高温下，这个材料自己的蒸气压也要低，避免它自己也蒸发掉，这样能保证镀膜的纯度和一致性。

• 导热性好：蒸发源材料需要能均匀传递热量，这样可以让被蒸发的材料均匀加热，蒸发更均匀。

至于形状，这个主要是为了适应不同类型的镀膜系统和提高镀膜效率。比如，有的蒸发源是舟形的，有的是线圈形的。形状的选择主要取决于要蒸发的材料的类型和镀膜设备的设计。

选择合适的蒸发源材料和形状，对于获得高质量的镀膜结果至关重要。这不仅影响着镀膜效率，还关系到最终膜层的性能。

Answer 2

通常对蒸发源应考虑蒸发源的材料和形状,一般对蒸发源材料的要求是:
1.熔点高
因为蒸发材料的蒸发温度(平衡蒸汽压为1.3Pa的温度)多数在1000~2000℃之间,因此,蒸发源材料的熔点应高于此温度.
2.平衡蒸汽压低
主要是防止或减少高温下蒸发源材料随蒸发材料蒸发而成为杂质,进入蒸镀膜层中.只有在蒸发源材料的平衡气压足够低时,才能保证在蒸发时具有最小的自蒸发量,才不致影响系统真空度和污染膜层,为了使蒸发源材料所蒸发的数量非常少,在选择蒸发温度、蒸发源材料时,应使材料的蒸发温度低于蒸发源材料,在平衡气压为1.3×10-6Pa时的制备高质量的薄膜可采用与1.3×10-3Pa所对应的温度.
3.化学性能稳定
在高温下不应与蒸发材料发生化学反应.在高温下某些蒸发源材料,与蒸发材料之间会产生反应及扩散而形成化合物和合金.特别是形成低共熔点合金蒸发源容易烧断.例如在高温时钽和金会形成合金,铝、铁、镍、钴也会与钨、钼、钽等蒸发源材料形成合金.钨还能与水或氧发生反应,形成挥发性的氧化物如WO、WO2或WO3;钼也能与水或氧反应而形成挥发性MoO3等.因此,应选择不会与镀膜材料发生反应或形成合金的材料做该材料的蒸发源材料.
作为蒸发源的材料必须具备熔点高、挥发低、高温冷却后脆性小等性质.常用的线状蒸发源应能与蒸发金属相润湿,熔点远远大于待镀金属的蒸发温度,不与待镀金属发生反应生成合金.

Answer 3

1.电阻蒸发镀：电阻蒸发源用于蒸发低熔点材料，如金、银、硫化锌、氟化镁、三氧化二铬等。电阻蒸发源一般采用钨、钼、钽制作。
2.电子束蒸发镀：利用电子束加热使膜材汽化蒸发后，凝结在基片表面成膜是真空蒸镀技术中一种重要的加热方法。这种装置的种类很多。随着薄膜技术的广泛应用，不但对膜的种类要求繁多，而且对膜的质量要求更加严格。电阻蒸发镀已不能满足蒸镀某些金属和非金属的需要。电子束热源能获得远比电阻热源更大的能量密度，数值可达到104-109w/cm2，因此可以将膜材加热至3000-6000c。这就为蒸发难熔金属和非金属材料如钨、钼、锗、SiO2、AI2O3等提供了较好的热源。而且由于被蒸镀的材料是放在水冷坩埚内，因而可避免容器材料的蒸发及容器材料与膜材之间的反应，这对提高膜的纯度是极为重要的。另外，热量可直接加到膜材表面上，因此热效率高，热传导和热辐射损失少。
3.高频感应加热蒸发镀：利用感应加热原理把金属加热到蒸发温度。将装有膜层材料的坩埚放在螺旋线圈的中央（非接触），在线圈中通以高频电流，可以使金属膜层材料产生电流将自身加热升温，直至蒸发。
感应加热蒸发源的特点：1）蒸发速率大 2）蒸发源温度均匀稳定，不易产生铝滴飞溅现象 3）蒸发源一次装料，无须送丝机构，温度控制比较容易，操作简单 4）对膜材纯度要求略宽些。
4.电弧加热蒸发镀：与电子束加热方式相类似的一种加热方式是电弧放电加热法。它也具有可以避免电阻加热材料或坩埚材料的污染，加热温度较高的特点，特别适用 于熔点高，同时具有一定导电性的难熔金属、石墨等的蒸发。同时，这一方法所用的设备比电子束加热装置简单，因而是一种较为廉价的蒸发装置。