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 > 13.2.2 离子镀和激光熔射
注意现在的有个什么问题
如果说是电子束蒸发源
它是个点源
这个点源分布
它是个余弦分布
什么叫余弦分布
就是点源正上方的
它有一个厚度
跟这个点源侧面的厚度
它是不一样的
我们一般电子器件当中
有两个5%
什么叫5%
就是同一个试样上的
某一处的膜厚
跟另外一处的膜厚
这相差不能大于5%
不同元器件的膜厚
也不能大于5%
膜厚之差也不能大于5%
这个两个5%的要求
因此必须采取措施
采取什么措施
就是采取星星的 星型的
或者把这个圆变成什么
环形圆
把它变成直形圆
采取措施
这样
在大面积上才能得到
均匀的膜厚
你看第一个三是
行星式基片托架
我就又自转又公转
自转又公转
自转又公转
就是说有时候是在
蒸发源的最上边
有时候再下来
它下来的时候别人上去了
它下来别人上去了
就是又自转又公转
又自转又公转
这样
得到一个好的办法
这都是这个电子束蒸镀
过程当中的一个
工艺上的问题
关键在于
就是电子束蒸镀
它是个点源
这个非常重要
你磁工溅射
它是个面源
面源就好办
是个点源
就必须解决这些问题
好 那下边
讲离子镀方法
离子镀方法刚才讲了
有直流二极型的
有高周波法的
或者是离子团束的
还有热阴极法的
它一条是什么
离子镀离子镀就是在原来的
真空蒸镀的基础之上
把气体放电引进来
使在这个蒸镀的过程当中
被蒸镀的原子变成离子
如果我在基板上
我加上一个负电压
那么这些沉积原子和离子
就会以更高的能量沉积在基板上
这样
会增长附着力
这就是离子镀的最基本的原理
注意我是在原来的
真空镀的基础之上
你看第一个是(电阻蒸发源)
是个电阻蒸发源
有的是电阻蒸发源
甚至电子束蒸发源
它有一条
一定把气体放电引进来
引进来以后
它沉积的原子和离子
它打在基板上
基板上加上负电压嘛
它能量就高了
附着力就高了
另外
还可以把反应气体引进去
由于它又气体放电了
它可以发生反应
这样沉积的东西除了金属以外
还可以有化合物
这是离子镀的最重要的特点
还有离子束辅助沉积
离子束表面改性
离子束辅助沉积我们看情况
第一图是离子束辅助沉积
注意
为什么叫离子束辅助沉积
就是沉积过程当中的
电子束蒸发源沉积上了
同时我还拿离子束
我轰击那个被沉积的表面
我搅拌它
用离子束搅拌它
这样可以增加均匀性
第二个
纯粹是离子束沉积
就是把离子束作为蒸发源
沉积在表面上
第三个
叫离子束溅射沉积
为什么叫离子束溅射沉积
我用离子束溅射靶
把靶材溅射出来
沉积在基板表面上
同时拿离子束搅拌它
下面是离子注入
离子注入
离子束的
离子束混合的
动态离子束混合的等等
凡是拿离子束来混合它
这都是真空蒸镀和离子镀当中
派生出来的方法
这是激光熔射
激光熔射是什么意思
我就是拿激光束我熔化靶材
使这个沉积的原子
沉积在表面上去
让它激光熔射
为什么叫做激光熔射
就是说它沉积出来的
这个原子的分布
不是像刚才我们说的
那个余弦分布
余弦分布是cos
它现在是什么cos的11次方
它的分布是cos的11次方
这到底是什么意思
就是说它比cos还怎么样
还正中间
分布的更密
这就说明什么
就是说在这个激光熔射的
过程当中
它有激光引起的
沉积原子的爆破作用
爆破作用
这是它的蒸镀的特点
你看
看图B
被激光脉冲照射部位
会发生爆发性蒸发
会发生爆发性蒸发
这是激光熔射的特点
激光熔射它的特点是什么
由于它有这个特点
它就可以什么
改善它的这个不同元素的分布
比方说我们做超导膜的时候
你超导膜最大的问题是什么
你靶材
跟你这个镀料的材
你蒸发出来
它是个化合物
它化合物的这个成分
跟你原来这个靶材不一样了
跟你靶材不一样了
可以通过不同的蒸镀的方法
可以改善这种特性
还有磁性情况
磁性薄膜
往往是一些合金的
还有ITO膜等等
都是需要用蒸镀的办法
溅射的办法
使沉积的薄膜
跟你这个靶材
跟你这个镀料的成分一致
要达到这种目的
我讲的这是ITO膜
ITO膜怎么样
保证它的一致
-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