溅射镀膜和蒸发镀膜有什么区别?
真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法,其优点是加热源的结构简单,造价低廉,操作方便;缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热,电子束的动能变成热能,使材料蒸发。激光加热是利用大功率的激光作为加热源,但由于大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究性实验室中使用。
溅射技术与真空蒸发技术有所不同。“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。溅射过程建立在辉光放电的基础上,即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电;三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电;射频溅射是利用射频辉光放电;磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。
溅射镀膜与真空蒸发镀膜相比,有许多优点。如任何物质均可以溅射,尤其是高熔点,低蒸气压的元素和化合物;溅射膜与基板之间的附着性好;薄膜密度高;膜厚可控制和重复性好等。缺点是设备比较复杂,需要高压装置。
此外,将蒸发法与溅射法相结合,即为离子镀。这种方法的优点是得到的膜与基板间有极强的附着力,有较高的沉积速率,膜的密度高。
蒸发镀膜是通过热源(例如电子束或者钨丝)加热材料,使其产生蒸汽,然后在基底上凝结成薄膜。蒸发镀膜的过程是纯物理过程,不需要用到惰性气体或者反应气体。
溅射镀膜则是将靶材置于真空室中,加速惰性气体(如氩气)离子轰击靶材,使得靶材上的原子被击出并沉积到基底上,形成薄膜。溅射镀膜的过程是既包含物理过程(离子轰击和材料沉积),又包含化学过程(反应气体与材料反应)。
2. 适用材料不同:
蒸发镀膜适用于高熔点材料和陶瓷等难以通过化学反应形成的材料。而溅射镀膜适用于各种不同材料,包括高熔点金属、陶瓷、半导体和高分子等材料。
3. 镀膜速度和厚度均匀性不同:
蒸发镀膜的速度较快,可以在短时间内得到较厚的膜层。但由于蒸发镀膜是由一个点源开始,所以膜层的厚度均匀性较差。
溅射镀膜的速度比蒸发镀膜要慢,但可以在大面积上得到均匀的膜层,而且可以制备高质量的复杂组分膜层。
4. 设备复杂度和成本不同:
相比较而言,溅射镀膜设备比蒸发镀膜设备更为复杂,因为需要控制离子轰击的能量和方向,以及反应气体的压强和流量等参数。同时,溅射镀膜设备的成本也较高。
溅射镀膜就是用荷能离子轰击靶材,使靶材表面的一些原子逸出,逸出的原子沉积在靶材附近的固体表面形成薄膜。
蒸发镀膜就是将物质加热,达到熔点,再达到沸点,蒸发至基片上。
1、溅射技术与真空蒸发技术有所不同。“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。
2、溅射过程建立在辉光放电的基础上,即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电;三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电;射频溅射是利用射频辉光放电;磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。
3、溅射镀膜与真空蒸发镀膜相比,有许多优点。如任何物质均可以溅射,尤其是高熔点,低蒸气压的元素和化合物;溅射膜与基板之间的附着性好;薄膜密度高;膜厚可控制和重复性好等。缺点是设备比较复杂,需要高压装置。
真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射。
以下是溅射镀膜和蒸发镀膜的区别:
真空蒸发镀膜是在真空度不低于10-2Pa的环境中,用电阻加热或电子束和激光轰击等方法把要蒸发的材料加热到一定温度,使材料中分子或原子的热振动能量超过表面的束缚能,从而使大量分子或原子蒸发或升华,并直接沉淀在基片上形成薄膜。
离子溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下的高速运动轰击作为阴极的靶,使靶材中的原子或分子逸出来而沉淀到被镀工件的表面,形成所需要的薄膜。
真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法,其优点是加热源的结构简单,造价低廉,操作方便;缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热,电子束的动能变成热能,使材料蒸发。激光加热是利用大功率的激光作为加热源,但由于大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究性实验室中使用。
溅射技术与真空蒸发技术有所不同。“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。溅射过程建立在辉光放电的基础上,即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电;三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电;射频溅射是利用射频辉光放电;磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。
溅射镀膜与真空蒸发镀膜相比,有许多优点。如任何物质均可以溅射,尤其是高熔点,低蒸气压的元素和化合物;溅射膜与基板之间的附着性好;薄膜密度高;膜厚可控制和重复性好等。缺点是设备比较复杂,需要高压装置。
此外,将蒸发法与溅射法相结合,即为离子镀。这种方法的优点是得到的膜与基板间有极强的附着力,有较高的沉积速率,膜的密度高。