為了獲得性能良好的半導體電極Al膜,我們通過優(yōu)化工藝參數(shù),制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過理論計算和性能測試,分析比較了電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點。考慮Al膜的致密性就相當于考慮Al膜的晶粒的大小,密度以及能達到均勻化的程度,因為它也直接影響Al膜的其它性能,進而影響半導體嘩啦的性能。氣相沉積的多晶Al膜的晶粒尺寸隨著沉積過程中吸附原子或原子團在基片表面遷移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小將取決環(huán)于基片溫度、沉積速度、氣相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光潔度和化學活性等因素。真空鍍膜機爐體與爐門為了充分利用爐體的內(nèi)部空間,減輕真空系統(tǒng)的負載。南京真空鍍膜涂料
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:在鋼材、鎳、鈾、金剛石表面鍍鈦金屬薄膜,提高了鋼材、鈾、金剛石等材料的耐腐蝕性能,使得使用領域更加普遍;而鎂作為硬組織植入材料,在近年來投入臨床使用,當在鎂表面鍍制一層鈦金屬薄膜,不僅加強了材料的耐蝕性,而且鈦生物體相容性好,比重小、毒性低、更易為人體所接受;在云母、硅片、玻璃等材料上鍍上鈦金屬薄膜,研究其對電磁波的反射、吸收、透射作用,對于高效太陽能吸收、電磁輻射、噪音屏蔽吸收和凈化等領域具有重要意義。除此之外,磁控濺射作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積(CVD)或金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)生長困難及不適用的鈦薄膜沉積,可以獲得大面積非常均勻的薄膜。包括歐姆接觸Ti金屬電極薄膜及可用于柵絕緣層或擴散勢壘層的TiN、TiO2等介質(zhì)薄膜沉積。在現(xiàn)代機械加工工業(yè)中,濺鍍包括Ti金屬、TiAl6V4合金、TiN、TiAlN、TiC、TiCN、TiAlOX、TiB2、等超硬材料,能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩(wěn)定性能,從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命,應用越來越普遍。南京真空鍍膜涂料真空鍍膜的操作規(guī)程:在離子轟擊和蒸發(fā)時,應特別注意高壓電線接頭,不得觸動,以防觸電。
磁控濺射由于其優(yōu)點應用日趨增長,成為工業(yè)鍍膜生產(chǎn)中主要的技術之一,相應的濺射技術與也取得了進一步的發(fā)展。非平衡磁控濺射改善了沉積室內(nèi)等離子體的分布,提高了膜層質(zhì)量;中頻和脈沖磁控濺射可有效避免反應濺射時的遲滯現(xiàn)象,消除靶中毒和打弧問題,提高制備化合物薄膜的穩(wěn)定性和沉積速率;改進的磁控濺射靶的設計可獲得較高的靶材利用率;高速濺射和自濺射為濺射鍍膜技術開辟了新的應用領域,具有誘人的成膜效率和經(jīng)濟效益,實驗簡單方便。
電子束蒸發(fā)是基于鎢絲的蒸發(fā).大約 5 到 10 kV 的電流通過鎢絲(位于沉積區(qū)域外以避免污染)并將其加熱到發(fā)生電子熱離子發(fā)射的點.使用永磁體或電磁體將電子聚焦并導向蒸發(fā)材料(放置在坩堝中).在電子束撞擊蒸發(fā)丸表面的過程中,其動能轉(zhuǎn)化為熱量,釋放出高能量(每平方英寸數(shù)百萬瓦以上).因此,容納蒸發(fā)材料的爐床必須水冷以避免熔化.電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)的區(qū)別在于:電子束蒸發(fā)是用一束電子轟擊物體,產(chǎn)生高能量進行蒸發(fā), 熱蒸發(fā)通過加熱完成這一過程.與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)提供了高能量;但將薄膜的厚度控制在 5nm 量級將是困難的.在這種情況下,帶有厚度監(jiān)控器的良好熱蒸發(fā)器將更合適。多弧離子真空鍍膜機鍍膜還會在電廠的作用下沉積在具有負電壓基體表面的任意位置上。
磁控濺射的優(yōu)勢在于可根據(jù)靶材的性質(zhì)來選擇使用不同的靶電源進行濺射,靶電源分為射頻靶(RF)、直流靶(DC)、直流脈沖靶(DC Pluse)。其中射頻靶主要用于導電性較差的氧化物、陶瓷等介質(zhì)膜的濺射,也可以進行常規(guī)金屬材料濺射。直流靶只能用于導電性較好的金屬材料,而直流脈沖靶介于二者之間,可濺射硅、鍺等半導體材料。磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,使用范圍廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料。真空鍍膜所采用的方法主要有蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、束流沉積鍍以及分子束外延等。南京真空鍍膜涂料
真空鍍膜機電阻式蒸發(fā)鍍分為預熱段、預溶段、線性蒸發(fā)段三個步驟。南京真空鍍膜涂料
針對PVD制備薄膜應力的解決辦法主要有:1.提高襯底溫度,有利于薄膜和襯底間原子擴散,并加速反應過程,有利于形成擴散附著,降低內(nèi)應力;2.熱退火處理,薄膜中存在的各種缺陷是產(chǎn)生本征應力的主要原因,這些缺陷一般都是非平衡缺陷,有自行消失的傾向,但需要外界給予活化能。對薄膜進行熱處理,非平衡缺陷大量消失,薄膜內(nèi)應力降低;3.添加亞層控制多層薄膜應力,利用應變相消原理,在薄膜層之間再沉積一層薄膜,控制工藝使其呈現(xiàn)與結(jié)構(gòu)薄膜相反的應力狀態(tài),緩解應力帶來的破壞作用,整體上抵消內(nèi)部應力 南京真空鍍膜涂料