Question

镀膜为什么要在真空环境上进行?

Answer 1

所谓真空镀膜就是置待镀材料和被镀基板于真空室内，采用一定方法加热待镀材料，使之蒸发或升华，并飞行溅射到被镀基板表面凝聚成膜的工艺。在真空条件下成膜可减少蒸发材料的原子、分子在飞向基板过程中于分子的碰撞，减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应（如氧化等），以及减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量，从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与基板的附着力。通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2pa，对于蒸发源与基板距离较远和薄膜质量要求很高的场合，则要求压力更低

Answer 2

蒸发镀膜过程中，从膜材表面蒸发的粒子以一定的速度在空间沿直线运动，直到与其他粒子碰撞为止。在真空室内，当气相中的粒子浓度和残余气体的压力足够低时，这些粒子从蒸发源到基片之间可以保持直线飞行，否则，就会产生碰撞而改变运动方向。为此，增加残余气体的平均自由程，以减少其与蒸发粒子的碰撞几率，把真空室内抽成高真空是必要的。
蒸发粒子的平均自由程必须远远大于蒸距才能避免蒸发粒子在向基片迁移过程中与残余气体分子发生碰撞，从而有效地减少蒸发粒子的散射现象。目前常用的蒸发镀膜机的蒸距均不大于50 cm。因此，如果要防止蒸发粒子的大量散射，在真空蒸发镀膜设备中，真空镀膜室的起始真空度必须高于10-2 Pa。