薄膜总结 人人.docxVIP

第一章真空区域的划分:粗真空(1×10^5~1×10^2Pa)低真空(1×10^2~1×10^-1Pa)高真空(1×10^-1~1×10^-6Pa)超高真空(1×10^-6Pa)。三种速率分布：(cm/s)最可几速度：平均速度：均方根速度：平均自由程：每个分子在连续两次碰撞之间的路程为自由程，统计平均值为平均自由程。余弦散射律：碰撞于固体表面的分子，它们飞离表面的方向与原入射方向无关，并按与表面法线方向所成角度θ的余弦进行分布。dp = dωcosθ/π。意义：（1）揭示了固体表面对气体分子作用的另一个方面，即将分子原有的方向性彻底“消除”，均按余弦定律散射；（2）分子在固体表面要停留一定的时间，这是气体分子能够与固体进行能量交换和动量交换的先决条件。真空系统：待抽空的容器（真空室）、获得真空的设备（真空泵）、测量真空的器具（真空计）以及必要的管道、阀门和其他附属设备。前级泵:能使压力从一个大气压力开始变小，进行排气的泵。如机械泵、吸附泵。次级泵:只能从较低压力抽到更低压力的真空泵。如油扩散泵、分子泵。热偶真空计：利用低压强下气体的热传导与压强有关的原理制成的真空计。电离真空计：利用气体分子电离的原理来测量真空度。（P16页图）热阴极电离真空计测量范围：在压强大于10^-1Pa左右时，虽然气体分子数增加，电子与分子的碰撞数增加，但能量下降，电离几率降低，所以当压强增加到一定程度时电离作用达到饱和，使曲线偏离线形，故测量的上限为10^-1Pa。在低气压下（小于10 -6Pa），具有一定能量的高速电子打到加速极上，产生软X 射线，当其辐射到离子收集极时，将自己的能量交给金属中的自由电子，会使自由电子逸出金属而形成电流，导致离子流增加，即这时由离子收集极测得的离子流是离子电流与光电流二者之和，当二者在数值上可比拟时，曲线也将偏离线形。故10^ -6Pa 就成为测量的下限压强。第二章1. 真空蒸发镀膜法：在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体（称为衬底或基片）表面，凝结形成固态薄膜的方法。2. 真空蒸发镀膜的三种基本过程：（1）热蒸发过程；（2）气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运，即这些粒子在环境气氛中的飞行过程;（3）蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程。3．真空蒸发镀膜时保证真空条件的必要性：（1）蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞使膜层受到严重污染，甚至形成氧化物；（2）蒸发源被加热氧化烧毁；（3）由于空气分子的碰撞阻挡，难以形成均匀连续的薄膜。4. 饱和蒸气压：一定温度下，真空室内蒸发物质的蒸气与固体或液体平衡过程中所表现的压力称为该物质的饱和蒸气压。一定的饱和蒸气压必定对应一定的物质的温度。饱和蒸汽压表征了物质的蒸发能力。5. 对蒸发过程作如下几点假设：（1）蒸发原子或分子与残余气体分子间不发生碰撞；（2）在蒸发源附近的蒸发原子或分子之间也不发生碰撞；（3）蒸发淀积到基板上的原子不发生再蒸发现象，即第一次碰撞就凝结于基板表面上。6. 点蒸发源：小平面蒸发源：（图见书P26 2-6）7. 蒸发源的类型：电阻蒸发源、电子束蒸发源、高频感应蒸发源。8. 通常对蒸发源材料的要求是：（1）熔点要高；（2）饱和蒸气压低；（3）化学性能稳定，在高温下不应与蒸发材料发生化学反应；（4）具有良好的耐热性。热源变化时，功率密度变化较小；（5）原料丰富，经济耐用。9. 电子束蒸发源原理：基于电子在电场作用下，获得动能轰击到处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀膜。10. 分馏现象：当蒸发二元以上的合金及化合物时，蒸发材料在气化过程中，由于各成分的饱和蒸气压不同，使得其蒸发速率也不同，得不到希望的合金或化合物的比例成分，这种现象称为分馏现象。解决方法：采用瞬时蒸发法、双蒸发源法及合金升华法等。11. 三温度：分别控制低蒸气压元素（III）的蒸发源温度、高蒸气压元素（V）的蒸发源温度和基板温度，一共三个温度。第三章1. 溅射定义：是指荷能粒子轰击固体表面（靶），使固体原子（或分子）从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态，常称为溅射原子。用于轰击靶的荷能粒子可以是电子、离子或中性粒子。整个溅射过程都是建立在辉光放电的基础之上。真空蒸发速率 溅射速率。2. 溅射镀膜的优点：（1）任何物质均可以溅射，尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。（2）溅射膜与基板之间的附着性好。伪扩散层（3）溅射镀膜密度高，针孔少，且膜层的纯度较高。（4）膜厚可控性和重复性好。缺点：（1）溅射设备复杂、需要高压装置；（2）溅射淀积的成膜速度低；（3）基板温升较高和易受杂质气体影响。3. 巴邢定律: 在气体成分和电极材料一定条件下，起辉电压V 只与气体压强P和电极距离d的