[分享]金屬薄膜之制作 [復制鏈接]

實驗2  金屬薄膜之制作 B_0]$D0 ^  
一、實驗目的 l i2/"~l  
學習利用熱蒸鍍及電漿濺鍍法(Sputtering Deposition in Plasma Environment)制作金屬薄膜。 u6/;=]0   
1．了解真空技術的基本知識； S@C"tHD  
2．掌握低、高真空的獲得和測量的基本原理及方法； _/F}y[B7d  
3．了解真空鍍膜的基本知識； wKy4Ic+RV  
4．學習掌握蒸鍍鍍膜的基本原理和方法． ^ANz=`N5,  
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二、實驗原理 a0cW=0l=  
　 　鍍膜技術有很多種，但大體上可分為利用液體及氣體成膜兩種方法，前者大多涉及化學變化，后者皆有些是利用化學作用，有些則是屬于物理作用。如圖(1)所述： NqN9  
                            圖(1) 真空鍍膜方法 oRl@AhS  
本教材的重點在于物理氣相沈積的熱蒸發(fā)蒸鍍法及電漿濺鍍法，原理及制程將會詳述內文。同學們若對其他鍍膜方法有興趣請自行查閱書籍、網絡等數(shù)據(jù)。 4cAx9bqA  
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壓力低于一個標準大氣壓的稀薄氣體空間稱為真空．在真空狀態(tài)下，由于氣體稀薄，分子之間或分子與其它質點之間的碰撞次數(shù)減少，分子在一定時間內碰撞于固體表面上的次數(shù)亦相對減少，這導致其有一系列新的物化特性，諸如熱傳導與對流小，氧化作用少，氣體污染小，汽化點低，高真空的絕緣性能好等等．真空技術是基本實驗技術之一，真空技術在近代尖端科學技術，如表面科學、薄膜技術、空間科學、高能粒子加速器、微電子學、材料科學等工作中都占有關鍵的地位，在工業(yè)生產中也有日益廣泛的應用．薄膜技術在現(xiàn)代科學技術和工業(yè)生產中有著廣泛的應用．例如，光學系統(tǒng)中使用的各種反射膜、增透膜、濾光片、分束鏡、偏振鏡等；電子器件中用的薄膜電阻，特別是平面型晶體管和超大規(guī)模集成電路也有賴于薄膜技術來制造；硬質保護膜可使各種經常受磨損的器件表面硬化，大大增強表面耐磨程度；在塑料、陶瓷、石膏和玻璃等非金屬材料表面鍍以金屬膜具有良好的美化裝飾效果，有些合金膜還起著保護層的作用；磁性薄膜具有記憶功能，在電子計算機中用作存儲記錄介質而占有重要地位． }-paGM@'Nd  
薄膜制備的方法主要有真空蒸鍍、濺射、分子束蒸鍍、化學鍍膜等．真空鍍膜，是指在真空條件中采用蒸鍍和濺射等技術使鍍膜材料氣化，并在一定條件下使氣化的原子或分子牢固地凝結在被鍍的基片上形成薄膜．真空鍍膜是目前用來制備薄膜最常用的方法，真空鍍膜技術目前正在向各個重要的科學領域中延伸，引起了人們廣泛的注意． N{fYO4O  

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真空原理與操作 q<A,S8'm  
1．真空度與氣體壓力 rXnG"A  
    真空度是對氣體稀薄程度的一種客觀度量，單位體積中的氣體分子數(shù)越少，表明真空度越高．由于氣體分子密度不易度量，通常真空度用氣體壓力來表示，壓力越低真空度越高．按照國際單位制(SI)，壓力單位是牛頓/米2，稱為帕斯卡，簡稱帕（Pa）．通常按照氣體空間的物理特性及真空技術應用特點，將真空劃分為幾個區(qū)域，見表1． DZX4c