原子層沉積過程由A、B兩個半反應分四個基元步驟進行:1)前驅體A脈沖吸附反應;2)惰氣吹掃多余的反應物及副產物;3)前驅體B脈沖吸附反應;4)惰氣吹掃多余的反應物及副產物,然后依次循環從而實現薄膜在襯底表面逐層生長?;谠訉映练e的原理,利用原子層沉積制備高質量薄膜材料,三大要素必不可少:1)前驅體需滿足良好的揮發性、足夠的反應活性以及一定熱穩定性,前驅體不能對薄膜或襯底具有腐蝕或溶解作用;2)前驅體脈沖時間需保證單層飽和吸附;3)沉積溫度應保持在ALD窗口內,以避免因前驅體冷凝或熱分解等引發CVD生長從而使得薄膜不均勻。化學氣相沉積是真空鍍膜技術的一種。??赨V真空鍍膜
真空鍍膜:反應性離子鍍:如果采用電子束蒸發源蒸發,在坩堝上方加20V~100V的正偏壓。在真空室中導入反應性氣體,如氮氣、氧氣、乙炔、甲烷等反應性氣體代替氬氣,或在此基礎上混入氬氣。電子束中的高能電子可以達到幾千至幾萬電子伏特的能量,不僅可以使鍍料熔化蒸發,而且能在熔化的鍍料表面激勵出二次電子。二次電子在上方正偏壓作用下加速,與鍍料蒸發中性粒子發生碰撞而電離成離子,在工件表面發生離化反應,從而獲得氧化物(如TeO2、SiO2、Al2O3、ZnO、SnO2、Cr2O3、ZrO2、InO2等)。其特點是沉積率高,工藝溫度低。四川等離子體增強氣相沉積真空鍍膜真空濺鍍的鍍層可通過調節電流大小和時間來壘加,但不能太厚,一般厚度在0.2~2um。
在二極濺射中增加一個平行于靶表面的封閉磁場,借助于靶表面上形成的正交電磁場,把二次電子束縛在靶表面特定區域來增強電離效率,增加離子密度和能量,從而實現高速率濺射的過程。隨著碰撞次數的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場E的作用下沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯過程。在這種級聯過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。
電子束蒸發可以蒸發高熔點材料,比一般電阻加熱蒸發熱效率高、 束流密度大、蒸發速度快,制成的薄膜純度高、質量好,通過晶振控制,厚度可以較準確地控制,可以廣泛應用于制備高純薄膜和各種光學材料薄膜。電子束蒸發的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺階覆蓋性比較差,如果需要追求臺階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。在蒸發溫度以上進行蒸發試,蒸發源溫度的微小變化即可引起蒸發速率發生很大變化。因此,在鍍膜過程中,想要控制蒸發速率,必須精確控制蒸發源的溫度,加熱時應盡量避免產生過大的溫度梯度。蒸發速率正比于材料的飽和蒸氣壓,溫度變化10%左右,飽和蒸氣壓就要變化一個數量級左右。真空鍍膜鍍的薄膜涂層均勻。
真空鍍膜:等離子體鍍膜:每個弧斑存在極短時間,爆發性地蒸發離化陰極改正點處的鍍料,蒸發離化后的金屬離子,在陰極表面也會產生新的弧斑,許多弧斑不斷產生和消失,所以又稱多弧蒸發。較早設計的等離子體加速器型多弧蒸發離化源,是在陰極背后配置磁場,使蒸發后的離子獲得霍爾(Hall)加速對應效應,有利于離子增大能量轟擊量體,采用這種電弧蒸發離化源鍍膜,離化率較高,所以又稱為電弧等離子體鍍膜。由于等離子體鍍膜常產生多弧斑,所以也稱多弧蒸發離化過程。源或靶的不斷改進,擴大了真空鍍膜材料的選用范圍。成都真空鍍膜涂料
真空鍍膜技術是利用物理、化學手段將固體表面涂覆一層特殊性能的鍍膜。??赨V真空鍍膜
PECVD一般用到的氣體有硅烷、笑氣、氨氣等其他。這些氣體通過氣管進入在反應腔體,在射頻源的左右下,氣體被電離成活性基團?;钚曰鶊F進行化學反應,在低溫(300攝氏度左右)生長氧化硅或者氮化硅。氧化硅和氮化硅可用于半導體器件的絕緣層,可有效的進行絕緣。PECVD生長氧化硅薄膜是一個比較復雜的過程,薄膜的沉積速率主要受到反應氣體比例、RF功率、反應室壓力、基片生長溫度等。在一定范圍內,提高硅烷與笑氣的比例,可提供氧化硅的沉積速率。在RF功率較低的時候,提升RF功率可提升薄膜的沉積速率,當RF增加到一定值后,沉積速率隨RF增大而減少,然后趨于飽和。在一定的氣體總量條件下,沉積速率隨腔體壓力增大而增大。PECVD在低溫范圍內(200-350℃),沉積速率會隨著基片溫度的升高而略微下降,但不是太明顯。海口UV真空鍍膜