当前课程知识点:材料学概论 > 第13讲 薄膜技术及薄膜制备技术 > 13.2 薄膜制备——PVD法 > 13.2.1 真空蒸镀
那么下面我们就具体讲讲
物理气相沉积
讲第一个讲真空蒸镀
真空蒸镀
真空蒸镀
就得有蒸发源
我们原来不是讲了吗
真空蒸镀
热的蒸发源
冷的极板和真空环境
这热的蒸发源采取什么方式
就是跟你被蒸镀的
那种材料而言的
一般比方说1400度以下的
从钛以下的这种蒸发
用什么蒸发
往往用这种电阻丝蒸发源
电阻蒸发源是钨丝钽丝这种
把这个被蒸镀的材料
绕在这上边去
它一加热
被蒸镀的材料
就变成液体了
液体就浸润到这上面去了
一加热就出来了
它有各种各样的蒸发源
有发卡式的
有圆锥式的
有周式的
还有什么干锅式的等等
这是典型的
当你被蒸镀材料熔点高的时候
比如到1500度摄氏度以上的时候
一般用电子束蒸发源
电子束蒸发源
或者是直枪的
有环形枪的
现在用的最多的是e型枪
什么叫e型枪
注意看第二个图
就是电子束发射出来
它以一个e字型的往上走
走完了以后
打在这个水冷干锅上
把这种叫做e型枪
这个e型枪有很多优点
最大的优点就在于什么
就是被蒸发出来的这些金属
如果它要是往四边散射
它不会干扰这个电阻丝的工作
如果那个电阻丝裸露在外面
它是个低电压大电流的
你蒸发出来的金属
往这时候一干扰它
它不能正常的工作
所以现在采取
大部分都是e型枪
采取e型枪
水冷铜干锅
注意水冷铜干锅
为什么叫水冷铜干锅
就是被蒸发的金属
被这个电子束打在这上面
是局部熔化
而这个镀料
跟这个铜干锅当中
它是一种非熔化的截柱
可以把这个镀料拿下来
可以放进去
它是这样
因此它很轻捷
热量很集中
这是它的特点
你看这边
我加了这几个
这就典型的电阻蒸发源
这上边图上
各种类型的电阻蒸发源
而这时候电子束蒸发源
这个电子束蒸发源
这里面我列出几个公式来
电子束
二分之一mv平方
等于是eu
u是加速电压
e是电子电量
这个大家伙清楚了
它的动能由电能所决定的
假设这个电子开始是零速度的
就是电子的动能
完全是由电场给的他
因此求出这个速度
等于什么
等于5.93乘以10的五次方
根号U
每米平方
同时这个电子束
我要使它偏转
偏转怎么偏转
我加一个磁场
我加一个磁场
这个磁场N级S级你看到
就使这个电子束偏了
偏转的意思是什么
我可以使这个电子束
前前后后移动
利用的关系是什么
是evb等于mv平方比r
这个是向心力
这个向心力是给的
是电磁场给的
kv(叉乘)B嘛
洛伦兹力给的它
使它产生什么
是个向心运动
不就是这两公式吗
给了这个向心运动就求出来
它这个偏转半径是什么
是mv比上eB
等于3.37乘上10的负6次方
上边是个U
底下是个B
U是个加速电压
B是个磁场强度
这样
就把它偏转半径求出来了
这个都是中学物理的内容
我就可以看到这个电子束
电子的速度是多少
电子束的偏转半径是多少
就可以求出来
注意电子束蒸发
是蒸镀的那些熔点比较高的
电子束蒸发
甚至可以蒸镀钨这种金属
3700多度它可以蒸镀嘛
甚至
可以蒸镀三氧化二铝
注意三氧化二铝用电子束蒸镀
必须采取措施
采取什么措施
注意 想想
三氧化二铝不是导体
你电子束打在上边去
它打打打
再也打不上去了
因此
要使三氧化二铝边上
把这个电子束给它弄下来
给它导电
这就像我们做电镜一样
电镜你必须得把这个
扫描电镜
你必须得把它变成导体呀
是不是
你不变成导体
你电子束打上不行了
这个也是这样
所以如果要采取一些措施
三氧化二铝什么这些东西
也可以蒸镀
它的能量密度非常高
它非常轻捷
轻捷
它的沉积速率比较大
所以这个
是在工业上
研究过程当中广泛的应用
一种方法
这是我们说的你看
典型的工业上用的
电子束蒸发源的外观
电子束蒸发的外观
它里面有一个水冷
这个干锅一定是水冷的
低电压大电流
钨丝或者钼丝
产生这个电子
使这个电子
拉出来打到这个镀料上
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业