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薄膜材料与技术 （4 ） 李美成 2006秋季学期 1 1 第四章 真空蒸发镀膜法 4.1 真空蒸发原理 4.2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 4.3 蒸发源的类型 4.4 合金及化合物的蒸发 4.5 膜厚和沉积速率的测量与监控 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 2 2 在真空室中，加热源材料，使原子或分 在真空室中， ，使原子或分 子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射 子从表面气化逸出，形成 ，入射 到固体表面，形成固态薄膜 到固体表面，形成固态薄膜 物理过程：加热→蒸发→热蒸发法 物理过程：加热→蒸发→热蒸发法 电子束、激光加热→蒸发低蒸气压物质 电子束、激光加热→蒸发 物质 共蒸发和顺序蒸发→成分复杂和多层膜 共蒸发和顺序蒸发→ 和多层膜 反应蒸发法→化合物薄膜，抑制成分偏 反应蒸发法→化合物薄膜，抑制 离 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 3 3 4.1 真空蒸发原理 真空蒸发特点： 真空蒸发特点： 设备简单、操作容易； 设备简单、操作容易； 薄膜纯度高、质量好、厚度可控； 薄膜纯度高、质量好、厚度可控； 速率快、效率高、可用掩模获得清晰图形； 速率快、效率高、可用掩模获得清晰图形； 薄膜生长机理比较单纯 薄膜生长机理比较单纯 真空蒸发缺点： 真空蒸发缺点： 不易获得结晶结构的薄膜； 不易获得结晶结构的薄膜； 薄膜与基片的附着力小； 薄膜与基片的附着力小； 工艺重复性不够好； 工艺重复性不够好； 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 4 4 主要部分有： 主要部分有： 真空室，为蒸发提 真空室，为蒸发提 供必要的真空 供必要的真空 蒸发源和蒸发加热 蒸发源和蒸发加热 器，放置蒸发材料 器，放置蒸发材料 并对其进行加热 并对其进行加热 基板，用于接收蒸 基板，用于接收蒸 发物质并在其表面 发物质并在其表面 形成固体蒸发薄膜 形成固体蒸发薄膜 基板加热器 基