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真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)包括電阻蒸發(fā)鍍、電子束蒸發(fā)鍍、激光束蒸發(fā)鍍、高頻感應(yīng)加熱蒸發(fā)鍍等。下表列出了幾中蒸發(fā)鍍膜技術(shù)的特點(diǎn)。
技術(shù)名稱
電阻蒸發(fā)鍍
電子束蒸發(fā)鍍
激光束蒸發(fā)鍍
高頻感應(yīng)加熱蒸發(fā)鍍
熱能來源
高熔點(diǎn)金屬
高能電子束
激光能量
高頻感應(yīng)加熱
功率密度小
特點(diǎn)
簡(jiǎn)單成本低
金屬化合物
純度高,不分餾
蒸發(fā)速率大
1.電阻蒸發(fā)鍍:電阻蒸發(fā)源用于蒸發(fā)低熔點(diǎn)材料,如金、銀、硫化鋅、氟化鎂、三氧化二鉻等。電阻蒸發(fā)源一般采用鎢、鉬、鉭制作。
2.電子束蒸發(fā)鍍:利用電子束加熱使膜材汽化蒸發(fā)后,凝結(jié)在基片表面成膜是真空蒸鍍技術(shù)中一種重要的加熱方法。這種裝置的種類很多。隨著薄膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不但對(duì)膜的種類要求繁多,而且對(duì)膜的質(zhì)量要求更加嚴(yán)格。電阻蒸發(fā)鍍已不能滿足蒸鍍某些金屬和非金屬的需要。電子束熱源能獲得遠(yuǎn)比電阻熱源更大的能量密度,數(shù)值可達(dá)到104-109w/cm2,因此可以將膜材加熱至3000-6000c。這就為蒸發(fā)難熔金屬和非金屬材料如鎢、鉬、鍺、SiO2、AI2O3等提供了較好的熱源。而且由于被蒸鍍的材料是放在水冷坩堝內(nèi),因而可避免容器材料的蒸發(fā)及容器材料與膜材之間的反應(yīng),這對(duì)提高膜的純度是極為重要的。另外,熱量可直接加到膜材表面上,因此熱效率高,熱傳導(dǎo)和熱輻射損失少。
3.高頻感應(yīng)加熱蒸發(fā)鍍:利用感應(yīng)加熱原理把金屬加熱到蒸發(fā)溫度。將裝有膜層材料的坩堝放在螺旋線圈的中央(非接觸),在線圈中通以高頻電流,可以使金屬膜層材料產(chǎn)生電流將自身加熱升溫,直至蒸發(fā)。
感應(yīng)加熱蒸發(fā)源的特點(diǎn):1)蒸發(fā)速率大 2)蒸發(fā)源溫度均勻穩(wěn)定,不易產(chǎn)生鋁滴飛濺現(xiàn)象 3)蒸發(fā)源一次裝料,無須送絲機(jī)構(gòu),溫度控制比較容易,操作簡(jiǎn)單 4)對(duì)膜材純度要求略寬些。
4.電弧加熱蒸發(fā)鍍:與電子束加熱方式相類似的一種加熱方式是電弧放電加熱法。它也具有可以避免電阻加熱材料或坩堝材料的污染,加熱溫度較高的特點(diǎn),特別適用 于熔點(diǎn)高,同時(shí)具有一定導(dǎo)電性的難熔金屬、石墨等的蒸發(fā)。同時(shí),這一方法所用的設(shè)備比電子束加熱裝置簡(jiǎn)單,因而是一種較為廉價(jià)的蒸發(fā)裝置。
5.激光束蒸發(fā)鍍:采用高功率密度脈沖激光對(duì)材料進(jìn)行蒸發(fā),用以形成薄膜的方法,一般稱為激光蒸鍍。
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